L’initiation abortive est un processus normal de transcription et se produit à la fois in vitro et in vivo. Après chaque étape d’addition de nucléotides dans la transcription initiale, l’ARN polymérase, de manière stochastique, peut poursuivre sur la voie de l’échappement du promoteur (initiation productive) ou peut libérer le produit ARN et revenir au complexe ouvert ARN polymérase-promoteur (initiation abortive). Au cours de ce stade précoce de la transcription, l’ARN polymérase entre dans une phase pendant laquelle la dissociation du complexe de transcription entre en compétition énergétique avec le processus d’élongation. L’initiation abortive n’est pas causée par une forte liaison entre le complexe d’initiation et le promoteur.
Mécanisme de scrunching de l’ADNEdit
Pendant de nombreuses années, le mécanisme par lequel l’ARN polymérase se déplace le long du brin d’ADN pendant l’initiation abortive est resté insaisissable. On avait observé que l’ARN polymérase ne s’échappait pas du promoteur pendant l’initiation de la transcription, on ignorait donc comment l’enzyme pouvait lire le brin d’ADN pour le transcrire sans se déplacer en aval. Au cours de la dernière décennie, des études ont révélé que l’initiation abortive implique un froissement de l’ADN, dans lequel l’ARN polymérase reste stationnaire pendant qu’elle déroule et attire l’ADN en aval dans le complexe de transcription pour faire passer les nucléotides à travers le site actif de la polymérase, transcrivant ainsi l’ADN sans se déplacer. L’ADN déroulé s’accumule alors dans l’enzyme, d’où le nom de « froissement » de l’ADN. Lors d’une initiation avortée, l’ARN polymérase se réenroule et éjecte la partie aval de l’ADN déroulé, libérant l’ARN, et revenant au complexe ouvert ARN polymérase-promoteur ; en revanche, lors d’une initiation productive, l’ARN polymérase se réenroule et éjecte la partie amont de l’ADN déroulé, rompant les interactions ARN polymérase-promoteur, s’échappant du promoteur, et formant un complexe d’élongation de la transcription.
Un article de 2006 qui a démontré l’implication du froissement de l’ADN dans la transcription initiale a proposé l’idée que le stress subi pendant le froissement de l’ADN fournit la force motrice pour l’initiation avortée et l’initiation productive. Un article complémentaire publié la même année a confirmé que le froissement détectable de l’ADN se produit dans 80 % des cycles de transcription, et est en fait estimé à 100 %, étant donné la limitation de la capacité à détecter le froissement rapide (20 % des froissements ont une durée inférieure à 1 seconde).
Un article de 2016 a montré que le froissement de l’ADN se produit également avant la synthèse de l’ARN pendant la sélection du site de début de transcription.