Transkriptionsstart

Die Initiation ist in der Molekularbiologie ein erster Schritt der Transkription, bei der eine DNA-abhängige RNA-Polymerase eine RNA synthetisiert (erstellt), deren Sequenz (Nukleotid-Abfolge) durch die DNA vorgeschrieben ist.

Der Mechanismus der Transkriptionsinitiation ist bei Eukaryoten, Bakterien und Archaeen jeweils unterschiedlich.

Bei Bakterien

Bei Bakterien läuft die Initiation folgendermaßen ab:

Ein Protein, der so genannte Sigma-Faktor, bindet an die Pribnow-Box des Promotors und erhöht damit drastisch die Bindungswahrscheinlichkeit der Polymerase an dieser Stelle. Nun wird unter Einbau von Nukleotiden die Elongation gestartet, wobei der Sigma-Faktor abgespalten wird.

Bei Eukaryoten

Bei Eukaryoten dagegen ist ein Initiationskomplex für den Transkriptionsstart notwendig.

Zuerst bindet der so genannte TFIID an die DNA, wobei TF für Transkriptionsfaktor, II für Polymerase II steht und D den Faktor selbst benennt. TFIID besteht aus zwei Komponenten: a) das TATA-Binde-Protein (TBP), welches die TATA-Box erkennt und daran bindet, sowie b) TBP-assoziierte Faktoren, viele kleine Proteine (TAFs), welche TATA-lose Promotoren erkennen. Nun bindet ein TFIIA an den Promotor, welcher TFIID stabilisiert. Es assoziiert nun der TFIIB, welcher dafür sorgt, dass die Polymerase II gebunden werden kann. Der TFIIF führt nun die Polymerase II zum Promotor. Letztendlich fehlen noch der TFIIE, der das Andocken des TFIIH ermöglicht. Der TFIIH besitzt nun eine Helikase- sowie ein Protein-Kinase-Aktivität. Erstere entwindet den DNA-Strang kurz vor und in der Polymerase. Letztere hingegen phosphoryliert die Carboxy-Terminale Domäne (CTD) der Polymerase, was ihr zum Start hilft. Nun werden wie bei den Prokaryonten Nukleotide unter Spaltung von Pyrophosphat eingebaut. Nach dem Einbau von ca. 12 Nukleotiden bewegt sich die Polymerase erst von der Stelle, wobei der Initiationskomplex zerfällt. Nachgewiesen ist, dass während der Transkription nur der TFIIF gebunden ist.