TATA BOX: ОСОБЕННОСТИ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В клеточной биологии блок ТАТА представляет собой согласованную последовательность ДНК, которая встречается во всех линиях живых организмов и широко сохраняется. Последовательность представляет собой 5'-TATAAA-3 ', за которой могут следовать некоторые повторяющиеся аденины.

Коробка расположена выше по течению (или выше по течению, как это часто называется в литературе) от начала транскрипции. Он расположен в промоторной области генов, где будет происходить объединение с факторами транскрипции. В дополнение к этим факторам с ТАТА-боксом часто связывается РНК-полимераза II.

РНК-полимераза II. Источник: Fvasconcellos 21:15, 14 ноября 2007 г. (UTC).

Хотя TATA-бокс является основной последовательностью промотора, есть гены, в которых он отсутствует.

характеристики

Для начала синтеза РНК требуется, чтобы РНК-полимераза связалась с определенными последовательностями в ДНК, называемыми промоторами. Блок ТАТА представляет собой консенсусную последовательность промотора. У прокариот он называется ящиком Прибнова, а у эукариот - ящиком Голдберга-Хогнесса.

Таким образом, ТАТА-бокс представляет собой консервативный участок ДНК. Секвенирование множества участков начала транскрипции ДНК продемонстрировало, что консенсусная последовательность или общая последовательность представляет собой (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). Позиции, отмеченные звездочкой, имеют высокую гомологию. Последний остаток Т всегда находится в промоторах E. coli.

Расположение бокса ТАТА у прокариот

По соглашению парам оснований, которые соответствуют началу синтеза молекулы РНК, присваиваются положительные числа, а парам оснований, которые предшествуют началу РНК, присваиваются отрицательные числа. Поле TATA находится в области -10.

В E. coli область промотора находится между положениями -70 и +30. В этой области имеется вторая консенсусная последовательность (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) в положении -35. Точно так же позиции, отмеченные звездочкой, имеют высокую гомологию.

Расположение бокса ТАТА у эукариот

У эукариот промоторные области имеют сигнальные элементы, которые различаются для каждой из РНК-полимераз. В E. coli одиночная РНК-полимераза идентифицирует сигнальные элементы в промоторной области.

Кроме того, у эукариот промоторные области более распространены. Существуют разные последовательности, расположенные в области -30 и -100, которые устанавливают разные комбинации в разных промоторах.

У эукариот существует множество факторов транскрипции, которые взаимодействуют с промоторами. Например, фактор TFIID связывается с последовательностью TATA. С другой стороны, гены рибосомной РНК структурированы в виде нескольких генов, один за другим.

Вариации консенсусных последовательностей областей -10 и -35 изменяют связывание РНК-полимеразы с областью промотора. Таким образом, мутация одной пары оснований вызывает снижение скорости связывания РНК-полимеразы с промоторной областью.

Характеристики

Роль в транскрипции

Бокс ТАТА участвует в связывании и инициации транскрипции. В E. coli холофермент РНК-полимеразы состоит из пяти субъединиц α ₂ β βσ. Субъединица σ связывается с двухцепочечной ДНК и перемещается в поисках ТАТА-бокса, который является сигналом, указывающим на начало гена.

Как происходит транскрипция?

Σ - субъединица РНК - полимеразы имеет очень высокую константу ассоциации промотора (порядка 10 ¹¹ ), что указывает на высокую специфичность распознавания между ним и последовательностью коробки Pribnow.

РНК-полимераза связывается с промотором и образует замкнутый комплекс. Затем он образует открытый комплекс, характеризующийся локальным раскрытием 10 пар оснований двойной спирали ДНК. Это открытие облегчается тем, что последовательность коробки Прибнова богата АТ.

Когда ДНК разматывается, образуется первая фосфодиэфирная связь и начинается удлинение РНК. Субъединица σ высвобождается, и РНК-полимераза покидает промотор. Другие молекулы РНК-полимеразы могут связываться с промотором и начинать транскрипцию. Таким образом ген можно многократно транскрибировать.

У дрожжей РНК-полимераза II состоит из 12 субъединиц. Этот фермент инициирует транскрипцию, распознавая два типа консенсусных последовательностей на 5ʾ конце начала транскрипции, а именно: консенсусную последовательность TATA; Консенсусная последовательность СААТ.

Факторы транскрипции

РНК-полимераза II требует белков, называемых факторами транскрипции TFII, для образования активного транскрипционного комплекса. Эти факторы достаточно консервативны у всех эукариот.

Факторы транскрипции - это молекулы белковой природы, которые могут связываться с молекулой ДНК и иметь способность увеличивать, уменьшать или останавливать производство определенного гена. Это событие имеет решающее значение для регуляции генов.

Формирование транскрипционного комплекса начинается со связывания белка ТВР («ТАТА-связывающий белок») с ТАТА-боксом. В свою очередь, этот белок связывает TFIIB, который также связывается с ДНК. Комплекс TBP-TFIIB связывается с другим комплексом, состоящим из TFIIF и РНК-полимеразы II. Таким образом, TFIIF помогает РНК-полимеразе II связываться с промотором.

В конце концов, TFIIE и TFIIH объединяются и образуют замкнутый комплекс. TFIIH представляет собой геликазу и способствует разделению двухцепочечной ДНК, процессу, который требует АТФ. Это происходит рядом с местом начала синтеза РНК. Таким образом образуется открытый комплекс.

Факторы транскрипции и рак

Белок p53 представляет собой фактор транскрипции, также известный как белок-супрессор опухоли p53. Это продукт доминирующего онкогена. Синдром Ли-Фраумени вызывается одной копией этого мутировавшего гена, который приводит к карциномам, лейкемии и опухолям.

Известно, что P53 ингибирует транскрипцию одних генов и активирует транскрипцию других. Например, р53 предотвращает транскрипцию генов с промотором ТАТА, образуя комплекс, состоящий из р53, других факторов транскрипции и промотора ТАТА. Таким образом, p53 держит рост клеток под контролем.

Ссылки

1. Бохинский, Р. 1991. Биохимия. Аддисон-Уэсли Ибероамерикана, Уилмингтон, Делавэр.
2. Лодиш, Х., Берк, А., Зипурски, С.Л., Мацудария, П., Балтимор, Д., Дарнелл, Дж. 2003. Клеточная и молекулярная биология. От редакции Médica Panamericana, Буэнос-Айрес.
3. Друг, С. 1994. P53: взгляд на марионетку за игрой теней. Наука 265: 334.
4. Девлин, TM 2000. Биохимия. Редакция Reverté, Барселона.
5. Воет, Д., Воет, Дж. 2004. Биохимия. Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк.
6. Нельсон, Д.Л., Кокс, М.М. 2008. Ленингер - Принципы биохимии. WH Freeman, Нью-Йорк.