Inisiasi Transkripsi

Transkripsi tidak dimulai di sembarang titik pada DNA, tetapi hanya pada

tempat-tempat tertentu di bagian hulu dari gen. tempat penempelan yang khas ini

sangat penting sebab sebagian besar dari keseluruhan DNA bukan gen, sehingga

efisiensi transkripsi gen tidak akan tercapai bila dipermulaan dimulai di sembarang

tempat.

Langkah inisiasi dimulai ketika subunit σ dari holoenzim RNA polimerase

menempel pada urutan tertentu dari serangkaian nukleotida DNA. Tempat tertentu ini

secara umum disebut promoter. Daerah promoter ini terletak di sebelah hulu 5’ dari gen

yang akan ditranskrip. Subunit sigma σ dapat menemukan promoter dengan cara

mencari atau mengeksplorasi daerah promoter dengan berjalan sepanjang pita DNA

sampai menemukan promoter. Setelah sampai ke promoter maka holoenzim akan

menempel pada sekitar 60 pasang nukleotida dari heliks DNA, 40 pasang di antaranya

ada di hulu (sebelum) titik awal transkripsi. Begitu enzim menempel maka di daerah

yang ditempeli DNA akan mengalami denaturasi, menjadi tidak saling memilin dan pita

pasangan terpisah. Hal ini memungkinkan DNA templat untuk menerima reaksi enzim

berikutnya. Karena syarat pertama terjadinya transkripsi adalah menempelnya RNA

polimerase pada promoter, berarti promoter harus dapat dikenali oleh semua enzim

RNA polimerase.

Konsensus pertama tentang hal ini adalah adanya urutan nukleotida yang umum

pada setiap jenis organisme. Urutan ini harus dipertahankan, sebab bila berubah ada

kemungkinan tidak dikenali oleh RNA polimerase dan akibatnya transkripsi tidak terjadi,

atau setidaknya terganggu. Pada bakteria ada dua urutan promoter yaitu promoter

dengan urutan TATAAT dan TTGACA. Urutan TATAAT terletak -10 (10 pasang basa

sebelum) titik transkripsi dimulai, urutan ini juga dinamakan Pribnow box. Urutan lain

yaitu TTGACA terletak -35, yaitu 35 pasang nukleotida sebelum titik inisiasi. Konsensus

kedua adalah adanya variasi kemampuan RNA polimerase dalam melekatkan dirinya ke

promoter yang berbeda. Hal ini mengakibatkan adanya perbedaan dalam kemampuan

expresi gen. Pada bakteria telah ditemukan adanya promoter kuat dan lemah sehingga

ada variasi dalam kecepatan inisiasi dari 1-2 detik sampai 10-20 menit untuk setiap

inisiasi.

Pada bakteria ditemukan adanya variasi dalam berat molekul dari subunit σ .

Tipe yang paling umum adalah σ 70, artinya subunit ini memiliki berat molekul 70

kilodalton (kDa). Unit ini dikenal oleh hampir semua promoter bakteri. Tipe-tipe σ

lainnya hanya dikenal oleh promoter tertentu.

Struktur yang pertama kali dikenal oleh RNA polimerase dengan DNA dinamakan

ikatan promoter tertutup (closed promoter complex). Pada ikatan ini enzim tersebut

menutup sekitar 60 pasang basa dari tepat di hulu -35 sampai tepat di hilir -10. Daerah -

10 adalah daerah DNA yang pasangan basanya terurai dan merupakan tempat pertama

terbentuknya DNA yang tidak melilit, struktur ini dinamakan ikatan promoter terbuka

(open promoter complex). Pemutusan pasangan basa ini diperlukan sebab basa yang

akan ditranskrip tidak boleh berpasangan. Bila kita perhatikan daerah -10 semuanya

tersusun dari A dan T, pasangan ini hanya memiliki dua ikatan H sehingga mudah dibuka

dibandingkan dengan pasangan C dan G yang memiliki tiga ikatan H.

Bila ikatan terbuka sudah terbentuk, subunit σ akan berdesosiasi sehingga

holoenzim menjadi core enzim. Pada saat yang bersamaan dua ribunukleotida dapat

berpasangan dengan pita templat pada posisi +1 dan +2, dan ikatan fosfodiester

pertama dari molekul RNA disintesis. Selanjutnya adalah memanjangkan rantai molekul

RNA melalui proses elongasi.