Transcription เป็นขั้นตอนแรกของการแสดงออกของยีน

การสังเคราะห์ RNA ต้องใช้เอนไซม์ RNA polymerase ซึ่งจะแยกสายดีเอ็นเอสองสายออกจากกันและต่อโมเลกุลของ RNA nucleotides (เบส A, U, G และ C) ให้เป็นสายยาว สาย RNA ที่สังเคราะห์นี้จะเข้ากันได้ (complement) กับสายดีเอ็นเอที่เป็นต้นแบบ (ยกเว้นไม่มี Thymine แต่มีเบส Uracil แทน) เอนไซม์ RNA polymerase นี้ไม่ต้องใช้ RNA primers (ต่างจาก DNA polymerase ที่ต้องใช้ RNA primers)

รูปที่ 4 ภาพรวมของ transcription

• บริเวณของดีเอ็นเอสายต้นแบบที่ RNA polymerase เข้ามาจับเรียกบริเวณนั้นว่า promoter

• บริเวณของดีเอ็นเอที่เกิด transcription เรียกว่า transcription unit

• ลำดับเบสบนสายดีเอ็นเอต้นแบบที่ส่งสัญญาณให้หยุด transcription ในแบคทีเรียเรียกว่า terminator

• กระบวนการ Transcription ทั้งหมดมีสามระยะ ได้แก่ initiation เริ่ม, elongation ต่อ และ termination หยุด

โปรโมเตอร์ที่เป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการ transcription นี้จะอยู่ด้านหน้าบริเวณที่จะถูกถอดรหัสไปประมาณหนึ่ง และจะมีโปรตีนที่เรียกว่า transcription factors ช่วยจับดีเอ็นเอสายต้นแบบและเอนไซม์ RNA polymerase โดยทั้ง RNA polymerase และ transcription factors นี้เมื่อจับกันแล้วจะรวมเรียกว่า transcription initiation complex

ในสิ่งมีชีวิตพวก eukaryotes บริเวณของโปรโมเตอร์มีส่วนที่เรียกว่า TATA box ซึ่งเป็นบริเวณที่สำคัญในการทำให้เกิด transcription initiation complex

รูปที่ 5 Transcription initiation ใน eukaryotes

เอนไซม์ RNA polymerase จะทำหน้าที่คลายเกลียวของดีเอ็นเอพร้อมกับเคลื่อนที่ไปบนดีเอ็นเอสายต้นแบบ ยีนหนึ่ง ๆ สามารถถูกถอดรหัสได้พร้อม ๆ กันด้วย RNA polymerase หลาย ๆ โมเลกุล นิวคลีโอไทด์จะถูกเพิ่มไปทางด้าน 3’ ของ RNA ที่กำลังถูกสังเคราะห์

รูปที่ 6 Elongation

แบคทีเรียและ eukaryotes มีกระบวนการหยุด (termination) การสังเคราะห์ RNA ที่แตกต่างกัน ในแบคทีเรีย RNA polymerase จะหยุด transcription ที่บริเวณที่มีสัญญาณให้หยุด (terminator) และ mRNA ที่ได้จะนำไปแปลรหัส(translate) ทันทีโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงใด ๆ แต่ใน eukaryotes นั้นการหยุดการสังเคราะห์ mRNA เกิดเมื่อ RNA polymerase II ถอดรหัสให้เบสที่มีแต่เบส A ซ้ำ ๆ กัน (polyadenylation signal)