L’iniziazione abortiva è un normale processo di trascrizione e si verifica sia in vitro che in vivo. Dopo ogni passo di aggiunta di nucleotidi nella trascrizione iniziale, l’RNA polimerasi, stocasticamente, può procedere sul percorso verso la fuga del promotore (iniziazione produttiva) o può rilasciare il prodotto RNA e tornare al complesso RNA polimerasi-promoter aperto (iniziazione abortiva). Durante questa fase iniziale della trascrizione, l’RNA polimerasi entra in una fase in cui la dissociazione del complesso di trascrizione compete energeticamente con il processo di elongazione. L’iniziazione abortiva non è causata da un forte legame tra il complesso di iniziazione e il promotore.
DNA scrunchingEdit
Per molti anni, il meccanismo con cui la RNA polimerasi si muove lungo il filamento di DNA durante l’iniziazione abortiva è rimasto sfuggente. Era stato osservato che l’RNA polimerasi non fuggiva dal promotore durante l’inizio della trascrizione, quindi non si sapeva come l’enzima potesse leggere il filamento di DNA per trascriverlo senza muoversi a valle. Nell’ultimo decennio, gli studi hanno rivelato che l’iniziazione abortiva coinvolge lo scrunching del DNA, in cui l’RNA polimerasi rimane ferma mentre si srotola e tira il DNA a valle nel complesso di trascrizione per passare i nucleotidi attraverso il sito attivo della polimerasi, trascrivendo così il DNA senza muoversi. Questo fa sì che il DNA srotolato si accumuli all’interno dell’enzima, da cui il nome DNA “scrunching”. Nell’iniziazione abortiva, l’RNA polimerasi si riavvolge ed espelle la porzione a valle del DNA srotolato, rilasciando l’RNA, e tornando al complesso aperto RNA polimerasi-promoter; al contrario, nell’iniziazione produttiva, l’RNA polimerasi si riavvolge ed espelle la porzione a monte del DNA srotolato, rompendo le interazioni RNA polimerasi-promoter, sfuggendo al promotore, e formando un complesso di allungamento della trascrizione.
Un articolo del 2006 che ha dimostrato il coinvolgimento della scrunching del DNA nella trascrizione iniziale ha proposto l’idea che lo stress subito durante la scrunching del DNA fornisce la forza motrice sia per l’iniziazione abortiva che per quella produttiva. Un articolo complementare pubblicato lo stesso anno ha confermato che lo scrunching del DNA rilevabile si verifica nell’80% dei cicli di trascrizione, ed è in realtà stimato al 100%, data la limitazione della capacità di rilevare lo scrunching rapido (il 20% degli scrunch ha una durata inferiore a 1 secondo).
Un articolo del 2016 ha dimostrato che lo scrunching del DNA avviene anche prima della sintesi dell’RNA durante la selezione del sito di inizio della trascrizione.