Trong quá trình phiên mã ở prokaryote, có một số vấn đề cần quan tâm sau :
*. Liên kết promotor: Lõi của ARN polymerase không có ái lực với vùng promotor trên
ADN và khá bền vững. Khi nhân tố σ đ−ợc thêm vào lõi enzyme để tạo thành holoenzyme đã làm giảm ái lực cho các vị trí không chuyên biệt trên ADN xuống 20.000 lần. Thêm vào đó, nhân tố σ tăng khả năng holoenzym liên kết vào vị trí chính xác của promotor khoảng 100 lần, holoenzym tìm ra và liên kết vào promotor ở hệ gen Ẹ coli một cách rất nhanh chóng. Quy
trình này hoàn thành quá nhanh do có sự liên kết đặc hiệu, loại trừ liên kết không đặc hiệu và đ−ợc xác định là xảy ra bởi ARN-pol tr−ợt dọc theo ADN tới khi nó gắn đ−ợc vào ADN. ở promotor, polymerase nhận ra chuỗi kép ở vị trí -35 và - 10. Phức hệ khởi đầu của ARN pol kết hợp với các base của promotor đ−ợc xem nh− là một phức hệ liên kết chặt (close complex).
*. Tháo xoắn ADN: Để cho chuỗi antisense (chuỗi làm khuôn của ADN) có thể sử dụng
đ−ợc trong việc kết cặp base, chuỗi xoắn kép ADN phải đ−ợc tháo xoắn. Xoắn âm đ−ợc tháo dễ dàng nên tăng c−ờng sự dịch mã của nhiều gen. Tuy nhiên, một vài promotor không đ−ợc hoạt hoá bởi xoắn âm, điều này chứng tỏ một hệ thống khác có thể ảnh h−ởng đến phiên mã, đó chính là sự khác nhau trong mối quan hệ không gian của các trình tự từ -35 và - 10 trong chuỗi xoắn kép. Ví dụ, promotor của tiểu đơn vị cho của enzyme gyrase bị ức chế bởi xoắn âm. ADN gyrase phản ứng nhanh với xoắn âm của hệ gen Ẹ coli và do đó có thể sử dụng để tạo vòng α phản hồi cho sự biểu hiện protein gyrase của ADN. Kết quả của sự khởi đầu tháo xoắn trong việc hình thành phức hệ mở với polymerase, và quá trình này đ−ợc xem xét nh− là sự liên kết chặt.
Hình 3. 5: Sơ đồ các b−ớc khởi đầu và kéo dài của phiên mã nhờ ARN-polymerase ạ Giai đoạn khởi đầu:
Quá trình phiên mã xảy ra tại vị trí khởi đầu tổng hợp ARN bao gồm 1 purin, và G th−ờng xuyên hơn Ạ Sự tổng hợp ARN có thể xảy ra mà không cần mồị Khi tiểu đơn vị σ
tham gia, holoenzym mất một phần lớn ái lực không đặc hiệu nh−ng nó liên kết chặt chẽ với - 35 và hộp Pribnow, khởi đầu sự phiên mã. Chúng sắp các enzym thẳng hàng trong vị trí khởi đầu và định h−ớng chính xác. Từ đó, các ADN có thể đ−ợc tách rời rạ Một bóng nhỏ “bubble” (bóng nhỏ phiên mã) của chuỗi ADN đ−ợc phân tách và xuất hiện, do đó chuỗi ADN làm khuôn có thể kết cặp base với NTP. Lúc này enzym sẽ tổng hợp một vài liên kết photphodieste từ các NTP. Phức hợp ADN - protein khởi đầu gọi là phức hợp đóng vùng điều khiển, khi ADN mở ra nhờ polymerase “bẩy” thì phức hợp gọi là “mở vùng điều khiển”. Giai đoạn khởi đầu kết thúc khi nhân tố σ rời khỏi phức hệ enzym để tái sử dụng trong các quá trình phiên mã tiếp theọ