L'ARN polymérase est un complexe enzymatique responsable de la synthèse de l'acide ribonucléique, ou ARN, à partir d'une matrice d'ADN. Ce processus biologique, présent dans toutes les cellules, s'appelle la transcription. Chez les eucaryotes, il existe essentiellement trois ARN polymérases — l'ARN polymérase I, l'ARN polymérase II et l'ARN polymérase III tandis que chez les procaryotes il n'existe qu'une seule ARN polymérase.
Elle assure, ou plutôt catalyse la synthèse des quatre types d'ARN : l'ARN ribosomique, l'ARN messager, l'ARN de transfert, et les petits ARN : micro-ARN, petits ARN interférents, ARNsn du splicéosome (ARNsn U1, ARNsn U2, ARNsn U4, ARNsn U5, ARNsn U6), ARN de voûte, etc.
L'ARN polymérase transcrit un premier brin d'ARN que l'on nomme « transcrit primaire » à partir d'un des deux brin du duplexe d'ADN utilisé comme matrice. Pour cela elle se fixe sur une séquence particulière appelée promoteur de transcription.
Promoteur (biologie)
Il existe des différences dans les séquences des promoteurs, à la fois selon les gènes, en fonction de l'ARN polymérase concernée, mais aussi d'une espèce à l'autre. Pour la synthèse des ARN messagers, le promoteur comporte en général deux régions ou "boites" conservées : une boite située juste en amont du site de démarrage de la transcription, appelée boîte de Pribnow chez les bactéries et boîte TATA chez les eucaryotes. Elle est centrée à 10 nucléotides en amont du gène chez les procaryotes, et à en amont chez les eucaryotes. La boîte TATA peut parfois être remplacée par la boîte GC (GGGCGG) située 50 à 60 nucléotides en amont du gène. Il existe également une deuxième région plus en amont : la boîte CAAT située 70 à 80 nucléotides en amont du gène, chez les eucaryotes et la boite "-35" chez les bactéries. Cette seconde boite contribue de réguler l'intensité de transcription du gène et donc la quantité d'ARN synthétisé.
Lorsqu'elle se fixe sur la boîte TATA (ou GC), l'ARN polymérase II s'associe avec différentes protéines appelées facteurs de transcription (abrégés TF en anglais, pour transcription factor) pour former une particule d'initiation.