TATA BOX: VLASTNOSTI A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025

TATA box , v bunkovej biológii, je konvenčná sekvenciu DNA, ktorá sa nachádza vo všetkých línií živých organizmov a je široko konzervované. Sekvencia je 5'-TATAAA-3 'a po nej môžu nasledovať niektoré opakované adeníny.

Umiestnenie škatule je proti prúdu (alebo proti prúdu, ako sa v literatúre často hovorí) od začiatku transkripcie. Nachádza sa v promótorovej oblasti génov, kde dôjde k spojeniu s transkripčnými faktormi. Okrem týchto faktorov sa RNA polymeráza II často viaže na TATA box.

RNA polymeráza II. Zdroj: Fvasconcellos 21:15, 14. novembra 2007 (UTC)

Aj keď je TATA box hlavnou promótorovou sekvenciou, existujú gény, ktorým chýba.

vlastnosti

Začiatok syntézy RNA vyžaduje, aby sa RNA polymeráza viazala na špecifické sekvencie v DNA, nazývané promótory. TATA box je konsenzuálna sekvencia promótora. V prokaryotoch sa nazýva Pribnowov box a v eukaryotoch Goldbergov-Hognessov box.

TATA box je teda konzervovanou oblasťou v DNA. Sekvenovanie mnohých DNA transkripčných začiatočných oblastí ukázalo, že konsenzuálna sekvencia alebo spoločná sekvencia je (5 *) T * A * TAAT * (3ʾ). Pozície označené hviezdičkou majú vysokú homológiu. Posledný T zvyšok sa vždy nachádza v promótoroch E. coli.

Umiestnenie políčka TATA v prokaryotoch

Konvenčne sa párom báz, ktoré zodpovedajú začiatku syntézy molekuly RNA, pridelia kladné čísla a párom báz, ktoré predchádzajú začiatku RNA, sa pridelia záporné čísla. Pole TATA sa nachádza v oblasti -10.

V E. coli je oblasť promótora medzi pozíciami -70 a +30. V tejto oblasti je druhá konsenzuálna sekvencia (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) v polohe -35. Podobne aj polohy označené hviezdičkou majú vysokú homológiu.

Umiestnenie poľa TATA v eukaryotoch

V eukaryotoch majú promótorové oblasti signálne prvky, ktoré sa líšia pre každú RNA polymerázu. V E. coli identifikuje jediná RNA polymeráza signálne prvky v promótorovej oblasti.

Okrem toho v eukaryotoch sú oblasti promótorov rozšírenejšie. V oblasti -30 a -100 sú rôzne sekvencie, ktoré vytvárajú rôzne kombinácie v rôznych promótoroch.

V eukaryotoch existuje mnoho transkripčných faktorov, ktoré interagujú s promótormi. Napríklad faktor TFIID sa viaže na sekvenciu TATA. Na druhej strane sú ribozomálne RNA gény štruktúrované vo forme viacerých génov, z ktorých jeden nasleduje druhý.

Variácie v konsenzuálnych sekvenciách -10 a -35 oblastí menia väzbu RNA polymerázy na promótorovú oblasť. Mutácia jedného páru báz teda spôsobuje zníženie rýchlosti väzby RNA polymerázy na promótorovú oblasť.

Vlastnosti

Úloha v transkripcii

Rámček TATA sa podieľa na viazaní a iniciovaní transkripcie. V E. coli je holoenzým RNA polymerázy tvorený piatimi _a2 ßpσ podjednotkami . Σ podjednotka sa viaže na dvojvláknovú DNA a pohybuje sa hľadaním TATA boxu, čo je signál, ktorý naznačuje začiatok génu.

Ako prebieha prepis?

A podjednotka RNA polymerázy má veľmi vysokú asociačnú konštantu promótora (rádovo ¹⁰¹¹ ), čo naznačuje vysokú špecificitu rozpoznávania medzi ňou a sekvenciou Pribnowovho boxu.

RNA polymeráza sa viaže na promótor a vytvára uzavretý komplex. Potom tvorí otvorený komplex charakterizovaný lokálnym otvorením 10 párov báz dvojitej skrutkovice DNA. Toto otvorenie je uľahčené, pretože postupnosť Pribnowovho boxu je bohatá na AT.

Keď sa DNA rozvinie, začína sa vytvárať prvá fosfodiesterová väzba a predlžuje sa RNA. Σ podjednotka sa uvoľní a RNA polymeráza opúšťa promótor. Iné molekuly RNA polymerázy sa môžu viazať na promótor a začať transkripciu. Týmto spôsobom môže byť gén mnohokrát transkribovaný.

V kvasinkách pozostáva RNA polymeráza II z 12 podjednotiek. Tento enzým iniciuje transkripciu rozpoznaním dvoch typov konsenzuálnych sekvencií na 5-konci začiatku transkripcie, a to: konsenzuálna sekvencia TATA; Konsenzuálna postupnosť CAAT.

Transkripčné faktory

RNA polymeráza II vyžaduje proteíny nazývané transkripčné faktory TFII, aby sa vytvoril aktívny transkripčný komplex. Tieto faktory sú vo všetkých eukaryotoch pomerne zachované.

Transkripčné faktory sú molekuly proteínovej povahy, ktoré sa môžu viazať na molekulu DNA a majú schopnosť zvyšovať, znižovať alebo rušiť produkciu špecifického génu. Táto udalosť je rozhodujúca pre reguláciu génov.

Tvorba transkripčného komplexu začína väzbou proteínu TBP ("proteín viažuci TATA") na TATA box. Tento proteín sa zase viaže na TFIIB, ktorý sa tiež viaže na DNA. Komplex TBP-TFIIB sa viaže na iný komplex pozostávajúci z TFIIF a RNA polymerázy II. Týmto spôsobom TFIIF pomáha RNA polymeráze II viazať sa na promótor.

Nakoniec sa TFIIE a TFIIH spoja a vytvoria uzavretý komplex. TFIIH je helikáza a podporuje separáciu dvojreťazcových DNA, proces, ktorý vyžaduje ATP. Stáva sa to blízko východiskového miesta syntézy RNA. Týmto spôsobom sa vytvorí otvorený komplex.

Transkripčné faktory a rakovina

Proteín p53 je transkripčný faktor, známy tiež ako proteín potláčajúci nádor p53. Je to produkt dominantného onkogénu. Li-Fraumeniho syndróm je spôsobený jednou kópiou tohto mutovaného génu, ktorá vedie k karcinómom, leukémii a nádorom.

Je známe, že P53 inhibuje transkripciu niektorých génov a aktivuje transkripciu iných. Napríklad p53 zabraňuje transkripcii génov s TATA promótorom vytvorením komplexu pozostávajúceho z p53, iných transkripčných faktorov a TATA promótora. Takto p53 udržuje rast buniek pod kontrolou.

Referencie

1. Bohinski, R. 1991. Biochemistry. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
2. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Cellular and Molecular Biology. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires.
3. Friend, S. 1994. P53: letmý pohľad na bábku za tieňovou hrou. Science 265: 334.
4. Devlin, TM 2000. Biochemistry. Redakcia Reverté, Barcelona.
5. Voet, D., Voet, J. 2004. Biochemistry. Jonh Wiley and Sons, New York.
6. Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger - Základy biochémie. WH Freeman, New York.