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不完全開始（不完全転写とも呼ばれる）は、遺伝子転写の初期段階におけるプロセスであり、RNAポリメラーゼがDNAプロモーターに結合し、短いmRNA転写産物の合成サイクルに入り、転写複合体がプロモーターから離れる前にこれらの転写産物が放出される。このプロセスは真核生物と原核生物の両方で起こる。不完全開始は、バクテリオファージおよび大腸菌のT3およびT7 RNAポリメラーゼにおいて一般的に研究されている。
プロモータークリアランスの前に、不完全な開始が起こる。[ 1 ]
不完全な開始は転写の正常なプロセスであり、試験管内と生体内の両方で発生します。[ 2 ]初期転写の 各ヌクレオチド付加ステップの後、RNAポリメラーゼは確率的に、プロモーターからの脱出経路に進む（生産的開始）か、RNA産物を放出してRNAポリメラーゼ-プロモーター開放複合体に戻る（不完全な開始）かのいずれかになります。転写のこの初期段階では、RNAポリメラーゼは、転写複合体の解離が伸長プロセスとエネルギー的に競合する段階に入ります。不完全なサイクルは、開始複合体とプロモーター間の強い結合によって引き起こされるものではありません。[ 3 ]
長年にわたり、RNAポリメラーゼが不完全な開始時にDNA鎖に沿って移動するメカニズムは不明のままでした。転写開始時にRNAポリメラーゼがプロモーターから脱出しないことが観察されていたため、酵素が下流に移動せずにDNA鎖を読み取って転写する方法は不明でした。過去10年以内に、研究により、不完全な開始にはDNAスクランチングが関与していることが明らかになりました。これは、RNAポリメラーゼが静止したまま、巻き戻して下流のDNAを転写複合体に引き込み、ヌクレオチドをポリメラーゼ活性部位に通過させ、移動せずにDNAを転写するものです。これにより、巻き戻されたDNAが酵素内に蓄積されるため、DNA「スクランチング」という名前が付けられました。不完全な開始では、RNAポリメラーゼは巻き戻されたDNAの下流部分を再び巻き戻して排出し、RNAを放出し、RNAポリメラーゼ-プロモーター開放複合体に戻ります。対照的に、生産的な開始では、RNAポリメラーゼは巻き戻されたDNAの上流部分を巻き戻して排出し、RNAポリメラーゼとプロモーターの相互作用を破壊し、プロモーターから脱出し、転写伸長複合体を形成する。[ 1 ] [ 4 ]
2006年の論文では、初期転写におけるDNAスクランチングの関与が実証され、DNAスクランチング中に発生するストレスが、不完全な開始と生産的な開始の両方の原動力となるという考えが提唱された。[ 4 ]同年に発表された関連論文では、検出可能なDNAスクランチングが転写サイクルの80%で発生し、高速スクランチングを検出する能力の限界（スクランチングの20%は1秒未満の持続時間）を考慮すると、実際には100%と推定されることが確認された。[ 1 ]
2016年の論文では、転写開始部位の選択中にRNA合成の前にもDNAの縮縮が起こることが示された。[ 5 ]
結果として生じる切断型RNA転写産物の機能は広く認められていません。しかし、1981年の研究では、生成される不完全転写産物の数と、長いRNA鎖が正常に生成されるまでの時間との間に相関関係があるという証拠が見つかりました。RNAポリメラーゼがATP、UTP、およびGTPの存在下で不完全転写を受けると、不完全リサイクル能力がはるかに低く、全長RNA転写産物の合成速度がはるかに高い複合体が形成されます。[ 6 ] 2010年の研究では、これらの切断型転写産物がRNAヘアピン依存性内在性ターミネーターによるRNA合成の終結を阻害するという証拠が見つかりました。[ 7 ]