TATABOKS: FUNKSJONER OG FUNKSJONER - BIOLOGI - 2025

Den TATA-boks , i cellebiologi, er en konsensus DNA-sekvens som er funnet i alle linjer av levende organismer, og er allment konservert. Sekvensen er 5′-TATAAA-3 ′ og kan følges av noen gjentatte adeniner.

Plassering av boksen er oppstrøms (eller oppstrøms, som det ofte kalles i litteraturen) fra starten av transkripsjonen. Dette er lokalisert i promoterregionen av gener, der foreningen med transkripsjonsfaktorer vil forekomme. I tillegg til disse faktorene binder RNA-polymerase II seg ofte til TATA-boksen.

RNA-polymerase II. Kilde: Fvasconcellos 21:15, 14 november 2007 (UTC)

Selv om TATA-boksen er den viktigste promotersekvensen, er det gener som mangler den.

kjennetegn

Begynnelsen til RNA-syntese krever at RNA-polymerase binder seg til spesifikke sekvenser i DNA, kalt promotorer. TATA-boksen er konsensussekvensen til en promotør. Den kalles Pribnow-boksen i prokaryoter, og Goldberg-Hogness-boksen i eukaryoter.

Dermed er TATA-boksen en bevart region i DNA. Sekvensering av tallrike DNA-transkripsjonelle startregioner demonstrerte at konsensussekvensen, eller vanlig sekvens, er (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). Stillinger merket med en stjerne har høy homologi. Den siste T-resten finnes alltid i E. coli-promotere.

Plassering av TATA-boksen i prokaryoter

Som konvensjon gis basepar som tilsvarer begynnelsen av syntesen av et RNA-molekyl, positive tall, og basepar som går foran starten av RNA får negative tall. TATA-boksen er i -10-regionen.

I E. coli er promoterregionen mellom stillingene -70 og +30. I denne regionen er det en andre konsensussekvens (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) i posisjon -35. På samme måte har stillinger merket med en stjerne høy homologi.

Plassering av TATA-boksen i eukaryoter

I eukaryoter har promoterregionene signalelementer som er forskjellige for hver av RNA-polymerasene. I E. coli identifiserer en enkelt RNA-polymerase signalelementene i promoterregionen.

I tillegg er promoterregionene i eukaryoter mer utbredt. Det er forskjellige sekvenser, lokalisert i -30 og -100 regionen, som etablerer forskjellige kombinasjoner i de forskjellige promotørene.

I eukaryoter er det mange transkripsjonsfaktorer som samhandler med promotorer. For eksempel binder faktoren TFIID seg til sekvensen TATA. På den annen side er ribosomale RNA-gener strukturert i form av flere gener, ett etterfulgt av et annet.

Variasjoner i konsensus-sekvensene i -10 og -35-regionene endrer bindingen av RNA-polymerase til promoterregionen. Således forårsaker en enkelt baseparsmutasjon en reduksjon i hastigheten på binding av RNA-polymerase til promoterregionen.

Egenskaper

Roll i transkripsjon

TATA-boksen deltar i binding og igangsetting av transkripsjon. I E. coli består RNA-polymerase-holoenzym av fem α ₂ ββσ- underenheter . Σ-underenheten binder seg til dobbeltstrenget DNA og beveger seg på jakt etter TATA-boksen, som er signalet som indikerer begynnelsen på genet.

Hvordan skjer transkripsjon?

Σ-underenheten til RNA-polymerase har en meget høy promoter-assosiasjonskonstant (i størrelsesorden 10 ¹¹ ), noe som indikerer en høy gjenkjennelsesspesifisitet mellom den og Pribnow-bokssekvensen.

RNA-polymerase binder seg til promotoren og danner et lukket kompleks. Det danner da et åpent kompleks preget av den lokale åpningen av 10 basepar av den doble DNA-heliksen. Denne åpningen tilrettelegges fordi sekvensen til Pribnow-boksen er rik på AT.

Når DNA avvikles, dannes den første fosfodiesterbindingen og forlengelsen av RNA begynner. Σ-underenheten frigjøres og RNA-polymerasen forlater promotoren. Andre RNA-polymerasemolekyler kan binde seg til promotoren og begynne transkripsjon. På denne måten kan et gen bli transkribert mange ganger.

I gjær består RNA-polymerase II av 12 underenheter. Dette enzymet initierer transkripsjon ved å gjenkjenne to typer konsensus-sekvenser i 5ʾ-enden av begynnelsen av transkripsjonen, nemlig: TATA-konsensus-sekvens; CAAT konsensus sekvens.

Transkripsjonsfaktorer

RNA-polymerase II krever proteiner, kalt TFII-transkripsjonsfaktorer, for å danne et aktivt transkripsjonskompleks. Disse faktorene er ganske bevart i alle eukaryoter.

Transkripsjonsfaktorer er molekyler av proteinmessig karakter som kan binde seg til DNA-molekylet og ha evnen til å øke, redusere eller avbryte produksjonen av et spesifikt gen. Denne hendelsen er avgjørende for genregulering.

Dannelsen av transkripsjonskomplekset begynner med bindingen av TBP-proteinet ("TATA-bindende protein") til TATA-boksen. I sin tur binder dette proteinet TFIIB, som også binder seg til DNA. TBP-TFIIB-komplekset binder seg til et annet kompleks som består av TFIIF og RNA-polymerase II. På denne måten hjelper TFIIF RNA-polymerase II til å binde seg til promotoren.

Til slutt kommer TFIIE og TFIIH sammen og skaper et lukket kompleks. TFIIH er en helikase og fremmer DNA dobbelstrengs separasjon, en prosess som krever ATP. Dette skjer i nærheten av startstedet for RNA-syntesen. På denne måten dannes det åpne komplekset.

Transkripsjonsfaktorer og kreft

P53-proteinet er en transkripsjonsfaktor, også kjent som p53-tumorundertrykkende protein. Det er produktet av en dominerende onkogen. Li-Fraumeni syndrom er forårsaket av en kopi av dette muterte genet, som fører til karsinomer, leukemi og svulster.

P53 er kjent for å hemme transkripsjonen av noen gener og aktivere den til andre. For eksempel forhindrer p53 transkripsjon av gener med en TATA-promoter ved å danne et kompleks bestående av p53, andre transkripsjonsfaktorer og TATA-promoter. Dermed holder p53 celleveksten under kontroll.

referanser

1. Bohinski, R. 1991. Biokjemi. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
2. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Cellular and Molecular Biology. Redaksjonell Médica Panamericana, Buenos Aires.
3. Friend, S. 1994. P53: et glimt på marionetten bak skyggeleken. Vitenskap 265: 334.
4. Devlin, TM 2000. Biokjemi. Redaksjonell Reverté, Barcelona.
5. Voet, D., Voet, J. 2004. Biochemistry. Jonh Wiley og sønner, New York.
6. Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger - Prinsipper for biokjemi. WH Freeman, New York.