Quá trình phiên mã, theo sách giáo khoa Cánh diều, diễn ra như sau:

1. Sự chuẩn bị:

• Enzim ARN polimeraza: Enzim này đóng vai trò chính trong quá trình phiên mã. Nó nhận ra và bám vào vùng khởi động (promoter) trên phân tử ADN. Vùng này đánh dấu điểm bắt đầu phiên mã.

2. Bắt đầu phiên mã:

• Mở xoắn ADN: Enzim ARN polimeraza làm tách hai mạch của phân tử ADN tại vùng khởi động, tạo ra một chạc phiên mã.

• Tổng hợp ARN: ARN polimeraza di chuyển dọc theo mạch khuôn ADN, đọc thông tin trên mạch này (mạch khuôn) để tổng hợp mạch ARN mới. ARN được tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung với ADN khuôn (A với U, T với A, G với X, X với G).

3. Kéo dài:

• ARN polimeraza di chuyển: Enzim ARN polimeraza tiếp tục di chuyển dọc theo mạch khuôn ADN, tổng hợp thêm các nucleotit ARN. Mỗi lần một nucleotit mới được thêm vào mạch ARN đang tổng hợp, nó liên kết với nucleotit tương ứng trên ADN khuôn.

4. Kết thúc phiên mã:

• Vùng kết thúc: Enzim ARN polimeraza nhận ra vùng kết thúc (terminator) trên phân tử ADN, tín hiệu cho việc kết thúc phiên mã.

• Giải phóng ARN: Khi đến vùng kết thúc, ARN polimeraza tách khỏi ADN và giải phóng phân tử ARN mới được tổng hợp. Phân tử ARN này được gọi là mARN tiền thân (pre-mRNA).

5. Chỉnh sửa mARN tiền thân (ở sinh vật nhân chuẩn):

• Cắt bỏ intron và nối exon: Mạch mARN tiền thân (pre-mRNA) chứa cả những đoạn không mã hoá (intron) và những đoạn mã hoá (exon). Các intron được cắt bỏ và các exon được nối lại với nhau tạo thành phân tử mARN trưởng thành. Quá trình này được gọi là quá trình xử lý (splicing).

• Thêm mũ 5' và đuôi poly A 3': Một đoạn mũ 5' được thêm vào đầu 5' của phân tử mARN trưởng thành và một đuôi poly A được thêm vào đầu 3'. Những sửa đổi này giúp bảo vệ mARN, giúp quá trình dịch mã hiệu quả và ổn định.

Kết quả: Một phân tử mARN trưởng thành được tổng hợp, mang thông tin di truyền để tổng hợp protein. Phân tử này rời khỏi nhân và di chuyển đến tế bào chất để bắt đầu quá trình dịch mã.