Transkrypcja jest pierwszym etapem ekspresji genu. Zachodzi w jądrze komórkowym. Polega na zsyntetyzowaniu łańcucha RNA na podstawie informacji genetycznej zawartej w cząsteczce DNA. Proces ten jest możliwy dzięki zasadzie komplementarnościzasada komplementarnościzasadzie komplementarności.

Podwójna helisa DNA składa się z dwóch nici komplementarnych względem siebie: nici kodującej i nici matrycowej. Nić matrycowa to nić transkrybowana, która stanowi szablon dla sekwencji nukleotydów transkryptu RNA. Nić kodująca nie ulega transkrypcji – jej sekwencja, podobnie jak sekwencja powstającego mRNA, jest komplementarna do nici matrycowej, z tą różnicą, że w RNA zamiast nukleotydów zawierających tyminę występują nukleotydy z uracylem.

Genom człowieka składa się z ponad 3 miliardów par nukleotydów. Około 70% DNA człowieka to materiał pozagenowy. Pozostałe 30% tworzy geny – jednostki, które podlegają transkrypcji. Zawierają one informację o budowie łańcucha polipeptydowego lub kwasu nukleinowego.

U eukariontów geny mają budowę nieciągłągeny nieciągłenieciągłą: DNA, który je tworzy, składa się z fragmentów kodujących – eksonów (egzonów) i niekodujących – intronów. W procesie transkrypcji przepisywane są zarówno fragmenty kodujące, jak i niekodujące, w wyniku czego powstaje pre‑mRNApre‑mRNApre‑mRNA. Każdy gen wyznaczany jest przez dwie struktury graniczne: promotorpromotorpromotor oraz sekwencję sygnału poliadenylacjipoliadenylacjapoliadenylacji.

Więcej o budowie DNA i zasadzie komplementarności w e‑materiale pt. Skład chemiczny i funkcje DNAPJo4OIU2rSkład chemiczny i funkcje DNA.

Wszystkie rodzaje polimeraz komórki eukariotycznej wymagają obecności specjalnych białek, które umożliwiają rozpoczęcie transkrypcji. W pierwszej kolejności ogólne czynniki transkrypcyjne, czyli takie białka, które biorą udział w inicjowaniu transkrypcji wszystkich genów, wiążą się z promotorem. Polimeraza nie rozpoznaje sekwencji nukleotydów samego promotora, ale przyłącza się do kompleksu złożonego z czynników transkrypcyjnych i kwasu nukleinowego. Tworzy się w ten sposób kompleks inicjacyjnytranskrypcyjny kompleks inicjacyjnykompleks inicjacyjny, który umożliwia pierwszy etap transkrypcji – inicjację. Niektóre promotory – 10 do 25 par zasad przed miejscem inicjacji (punktem startowym, którym jest sekwencja ATG na nici kodującej) – zawierają tzw. kasetę TATA, która przybiera postać 5$\text{'}$-TATAAA- 3$\text{'}$. Z kasetą łączy się m.in. specyficzne białko TBP (ang. TATA‑binding protein), co umożliwia rozpoczęcie syntezy RNA. Sekwencje DNA z większą liczbą par zasad T i A są łatwiej rozplatane przez polimerazę, gdyż zawierają podwójne (a nie potrójne, jak między G i C) wiązania wodorowe. Polimeraza przyłącza się do końca 3$\text{'}$ nici matrycowej i przesuwa się w kierunku 5$\text{'}$, a syntezowana przez nią nić RNA powstaje od końca 5$\text{'}$ do końca 3$\text{'}$.

Po rozpleceniu helisy DNA przez helikazęhelikazahelikazę rozpoczyna się kolejny etap transkrypcji – elongacja. Polega ona na wydłużaniu powstającego łańcucha RNA przez przesuwającą się względem DNA polimerazę. Polimeraza przesuwa się po nici DNA od końca 3′ w kierunku końca 5′, a pre‑mRNA jest syntetyzowany w kierunku od 5′ do 3′.

Różne klasy polimeraz RNA zależnych od DNA biorą udział w transkrypcji różnych regionów DNA, popełniają błędy z różną częstotliwością, ponadto nie każda polimeraza ma właściwości naprawcze, tzn. jest w stanie je korygować.

Terminacja, czyli zakończenie transkrypcji, rozpoczyna się po zsyntetyzowaniu przez polimerazę sekwencji sygnału poliadenylacji AAUAAA na mRNA. Fragment ten jest od razu wiązany przez odpowiednie białka, uwalniające nowo powstały transkrypt od polimerazy, która następnie odłącza się od DNA.

Nowo powstały transkrypt musi przejść proces dojrzewania (obróbki potranskrypcyjnej).

Więcej o modyfikacjach potranskrypcyjnych RNA w e‑materiale pt. Modyfikacje potranskrypcyjne RNA u EucaryotaD19tzc3XbModyfikacje potranskrypcyjne RNA u Eucaryota.

Słownik