Nei batteri, la polimerasi richiede solo una proteina, detta fattore σ, che si associa al nucleo dell’enzima e lo aiuta nella lettura dei segnali del DNA che dicono dove comincia la trascrizione. Il complesso RNA polimerasi e fattore σ è noto come RNA polimerasi oloenzima. Questo va a legare debolmente il DNA batterico e solo quando incontra una specifica sequenza nucleotidica, detta promotore, il legame si rafforza.

A questo punto, la polimerasi apre la doppia elica e uno dei due filamenti farà da stampo per formare coppie di basi complementari.

Quando sono stati sintetizzati i primi dieci nucleotidi di RNA, il nucleo dell’enzima indebolisce le sue interazioni con il promotore e il fattore σ, cominciando così a scorrere lungo il DNA e sintetizzare RNA. L’allungamento della catena continua finché la polimerasi incontra il segnale di terminazione (detto terminatore) della sintesi. Il segnale consiste in una sequenza di coppie di nucleotidi A-T, preceduta da una sequenza simmetrica di DNA. Quando viene trascritta in RNA, va a formare una struttura a forcina che aiuterà nel rilascio del trascritto di RNA dal sito attivo.

Nell’RNA la timina è sostituita dall’uracile e dunque, a livello dei terminatori, l’ibrido DNA-RNA è mantenuto dalle coppie U-A (meno stabile delle coppie G-C, in quanto hanno due legami idrogeno e non tre) che non sono abbastanza forti da tenere l’RNA legato al DNA. Per questo motivo l’RNA si dissocia e il DNA viene rilasciato dalla polimerasi, concludendo così la trascrizione.

L’RNA sintetizzato è già pronto per essere tradotto (il genoma batterico è privo di introni, quindi non subisce splicing), e spesso la traduzione avviene quando ancora la trascrizione è in corso. Questo è dovuto al fatto che i batteri non hanno il nucleo e quindi trascrizione e traduzione avvengono entrambi nel citoplasma.