TATABOKS: FUNKTIONER OG FUNKTIONER - BIOLOGI

Den TATA-boksen, i cellebiologi, er en DNA-konsensussekvens, der findes i alle afstamninger af levende organismer og er almindeligt konserveret. Sekvensen er 5′-TATAAA-3 ′ og kan efterfølges af nogle gentagne adeniner.

Placeringen af boksen er opstrøms (eller opstrøms, som det ofte kaldes i litteraturen) fra starten af transkriptionen. Dette er placeret i promotorregionen af gener, hvor foreningen med transkriptionsfaktorer vil forekomme. Ud over disse faktorer binder RNA-polymerase II ofte til TATA-boksen.

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

Selvom TATA-boksen er den vigtigste promotorsekvens, er der gener, der mangler den.

egenskaber

Begyndelsen på RNA-syntese kræver RNA-polymerase til at binde til specifikke sekvenser i DNA, kaldet promotorer. TATA-boksen er konsensus-sekvensen for en promotor. Det kaldes Pribnow-boksen i prokaryoter, og Goldberg-Hogness-boksen i eukaryoter.

TATA-boksen er således et konserveret område i DNA. Sekventering af adskillige DNA-transkriptionelle startregioner demonstrerede, at konsensus-sekvensen eller den fælles sekvens er (5 () T * A * TAAT * (3ʾ). Stillinger markeret med en stjerne har høj homologi. Den sidste T-rest findes altid i E. coli-promotorer.

Placering af TATA-boksen i prokaryoter

Som konvention gives basepar, der svarer til begyndelsen på syntesen af et RNA-molekyle, positive tal, og basepar, der går forud for starten af RNA, får negative tal. TATA-boksen er i -10-regionen.

I E. coli er promotorregionen mellem positionerne -70 og +30. I denne region er der en anden konsensus-sekvens (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) i position -35. Ligeledes har positioner markeret med en stjerne høj homologi.

Placering af TATA-boksen i eukaryoter

I eukaryoter har promotorregionerne signalelementer, der er forskellige for hver af RNA-polymeraser. I E. coli identificerer en enkelt RNA-polymerase signalelementerne i promotorregionen.

Derudover er promotorregionerne i eukaryoter mere udbredte. Der er forskellige sekvenser, der ligger i området -30 og -100, der etablerer forskellige kombinationer i de forskellige promotorer.

I eukaryoter er der adskillige transkriptionsfaktorer, der interagerer med promotorer. For eksempel binder faktoren TFIID sig til sekvensen TATA. På den anden side er ribosomale RNA-gener strukturerede i form af flere gener, den ene efterfulgt af den anden.

Variationer i konsensus-sekvenserne i -10 og -35-regionerne ændrer bindingen af RNA-polymerase til promotorregionen. Således forårsager en enkelt baseparsmutation et fald i bindingshastigheden af RNA-polymerase til promotorregionen.

Funktioner

Roll i transkription

TATA-boksen deltager i binding og start af transkription. I E. coli, RNA polymerase holoenzym består af fem α ₂ ββσ underenheder. Σ-underenheden binder til det dobbeltstrengede DNA og bevæger sig på udkig efter TATA-boksen, som er det signal, der indikerer begyndelsen af genet.

Hvordan sker transkription?

Σ-underenheden af RNA-polymerase har en meget høj promotorassociationskonstant (i rækkefølgen 10 ¹¹), hvilket indikerer en høj genkendelsesspecificitet mellem den og Pribnow-kassesekvensen.

RNA-polymerase binder til promotoren og danner et lukket kompleks. Det danner derefter et åbent kompleks, der er kendetegnet ved den lokale åbning af 10 basepar af DNA-dobbelthelixen. Denne åbning letter, fordi sekvensen af Pribnow-boksen er rig på AT.

Når DNA afvikles, dannes den første phosphodiesterbinding, og forlængelsen af RNA begynder. Σ-underenheden frigives, og RNA-polymerasen forlader promotoren. Andre RNA-polymerasemolekyler kan binde til promotoren og begynde transkription. På denne måde kan et gen transkriberes mange gange.

I gær består RNA-polymerase II af 12 underenheder. Dette enzym initierer transkription ved at genkende to typer konsensus-sekvenser i slutningen af 5ʾ ved begyndelsen af transkription, nemlig: TATA-konsensus-sekvens; CAAT konsensus sekvens.

Transkriptionsfaktorer

RNA-polymerase II kræver proteiner, kaldet TFII-transkriptionsfaktorer, for at danne et aktivt transkriptionskompleks. Disse faktorer er ret bevaret i alle eukaryoter.

Transkriptionsfaktorer er molekyler af en proteinart, der kan binde til DNA-molekylet og har evnen til at øge, reducere eller annullere produktionen af et specifikt gen. Denne begivenhed er afgørende for genregulering.

Dannelsen af transkriptionskomplekset begynder med bindingen af TBP-proteinet ("TATA-bindende protein") til TATA-boksen. Til gengæld binder dette protein TFIIB, som også binder til DNA. TBP-TFIIB-komplekset binder til et andet kompleks, der består af TFIIF og RNA-polymerase II. På denne måde hjælper TFIIF RNA-polymerase II med at binde til promotoren.

I sidste ende mødes TFIIE og TFIIH og skaber et lukket kompleks. TFIIH er en helikase og fremmer DNA-dobbeltstrengeseparation, en proces, der kræver ATP. Dette sker i nærheden af RNA-syntese-startstedet. På denne måde dannes det åbne kompleks.

Transkriptionsfaktorer og kræft

P53-proteinet er en transkriptionsfaktor, også kendt som p53-tumorundertrykkende protein. Det er produktet af en dominerende onkogen. Li-Fraumeni syndrom er forårsaget af en kopi af dette muterede gen, som fører til carcinomer, leukæmi og tumorer.

P53 er kendt for at hæmme transkriptionen af nogle gener og aktivere den fra andre. For eksempel forhindrer p53 transkription af gener med en TATA-promotor ved at danne et kompleks, der består af p53, andre transkriptionsfaktorer og TATA-promotoren. Således holder p53 cellevækst under kontrol.

Referencer

Bohinski, R. 1991. Biokemi. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Cellular and Molecular Biology. Redaktionel Médica Panamericana, Buenos Aires.
Friend, S. 1994. P53: et glimt på dukken bag skyggespil. Videnskab 265: 334.
Devlin, TM 2000. Biokemi. Redaktionel Reverté, Barcelona.
Voet, D., Voet, J. 2004. Biochemistry. Jonh Wiley og sønner, New York.
Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger - Principper for biokemi. WH Freeman, New York.

TATABOKS: FUNKTIONER OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2026