Todos los tipos de ADN están codificados en el ADN y se forman mediante este mecanismo.
Para el proceso de transcripción se necesita una hebra molde de ADN que permita copiar esta información. En este caso, los monómeros son nucleótidos. El crecimiento del ARN, en direccionalidad, es igual que para el ADN, se sintetiza de 5'→3', y mientras se sintetiza se van apareando de manera complementaria la base correspondiente a la molécula de ARN con la base de la hebra molde, con lo cual estas estructuras van a ser antiparalelas transitoriamente.
Esta reacción de polimerización para formar la molécula de ARN es llevada a cabo por una enzima que es la ARN polimerasa (ARNpol). La ARNpol cataliza una reación química que consiste en el ataque nucleofílico del -OH 3' de la ribosa hacia el fosfato α del nucleótido entrante. El nucleótido tiene 3 grupos fosfatos y el fosfato más próximo al azúcar es el fosfato α, luego sigue el fosfato β y por último el γ. Es decir, la enzima corta a nivel del fosfato α, liberando pirofosfato, y este nucleótido entrante queda unido covalentemente a este -OH (3') por una unión fosfodiéster; a su vez esta base nitrogenada de este nucleótido entrante queda apareado complementariamente de manera transitoria al ADN molde.
→ La reacción de polimerización es catalizada por la ARNpol. Químicamente consiste en el ataque nucleofílico del -OH 3' de la ribosa sobre el grupo fosfato en posición α del nucleótido entrante (rNTP) (el nucleótido que se va a adicionar), que por un lado está apareado complementariamente con la base de la hebra molde de ADN. Si, por ejemplo, en la hebra molde hay C, el rNTP tendrá G, y se unirán por uniones no covalentes. La unión de polimerización es la formación del enlace fosfodiéster (no covalente).
El enlace fosfodiéster que se forma tiene menor energía de unión que el enlace con el fosfato, por lo cual se favorece la polimerización. Por otro lado el grupo pirofosfato es clivado por una enzima, una pirofosfatasa, que también libera más energía.
Las hebras de ARN siempre se sintetizan en dirección 5'→3' y son opuestas en polaridad a sus hebras molde de ADN.
El sitio donde se inicia la transcripción, por convención, se denomina como posición +1. Todas las bases o los nucleótidos (en el ADN) que se encuentran en dirección al extremo 3' (a la síntesis) se denominan posiciones corriente abajo y se denominan son signo +. Lo que está en dirección opuesta se denomina corriente arriba y su nomenclatura es con signo -.
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