É realizada por DNA polimerase (com a ajuda de girases, topoisomerases, primase, etc.). As novas cadeias são sintetizadas (tal como no caso da RNA polimerase) no sentido 5’-3’, o que significa que cada novo nucleósido se liga à extremidade 3’ da cadeia nascente.
A DNA polimerase não conseguir sintetizar uma cadeia a partir do nada, exigindo a presença de um pequeno oligonucleotídeo (um primer). O primer é de RNA, e feito por uma RNA polimerase. Uma das cadeias (a cadeia condutora) é sintetizada continuamente, ao passo que a outra (cadeia atrasada) é sintetizada em fragmentos (fragmentos de Okazaki) que são ligados entre si depois de eliminados os respectivos primers.
A DNA polimerase é capaz de se auto-corrigir: um novo nucleósido só é adicionado à cadeia se o anterior fôr exactamente complementar ao nucleótido da cadeia “molde” (Eng. “template”). Se a complementaridade não fôr perfeita, o nucleósido errado é eliminado pela própria DNA polimerase numa actividade de exonuclease 3’-5’ (exonuclease = actividade de degradação da extremidade de um ácido nucleico). Em eucariotas, existem três RNA polimerases diferentes (uma para cada tipo de RNA). A RNA polimerase liga-se ao DNA,mas só começam a síntese de RNA depois de encontrarem pequenas sequências específicas (os promotores). Existem vários tipos de promotores, alguns dos quais muito mais “fortes” do que outros, e esta é uma das razões por que alguns genes são transcritos muito mais frequentemente do que outros. Muitos genes possuem também sequências reguladoras onde se ligam proteínas específicas, que impedem o desenrolamento do DNA e a transcrição.
A síntese de RNA é feita continuamente, sem necessitar de primers, e termina quando a RNA polimerase reconhece uma sequência de terminação específica.
Em eucariotas, o mRNA é sintetizado numa forma “imatura” (o hnRNA –RNA nuclear heterogéneo). Durante a síntese, a extremidade 5’ é modificado com 7-metilguanosina. Após a síntese, é adicionada uma longa cadeia de adeninas à extremidade 3’. Seguidamente, ocorre a remoção de intrões (“splicing”). Ocorre numa estrutura constituída por proteínas e RNA (o “spliceossoma”). O processo é catalizado por RNA.
A transcrição de rRNA ocorre no nucléolo. Cada subunidade do ribossoma é produzida separadamente, e exportada para o citoplasma através dos poros nucleares. As subunidades só se juntam no citoplasma. O ribossoma completo é demasiado grande para passar pelos poros nucleares, e portanto os ribossomas estão impedidos de entrar no núcleo.
Em eucariotas, o tRNA iniciador é inicialmente posicionado na subunidade pequena com a ajuda de um factor de iniciação ainda antes da ligação ao mRNA. O mRNA liga-se à subunidade pequena através da sua extremidade 5’, e desliza através dela até o codão de iniciação (AUG) ser reconhecido pelo tRNA de iniciação. Nesta altura o factor de iniciação desliga-se e começa a tradução da mensagem. Todas as proteínas recém-sintetizadas contêm portanto metionina como primeiro aminoácido. Esta metionina é frequentemente clivada pouco depois por uma amino peptidase.
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