Was ist die TATA Box?
In lebenden Organismen ist die Transkription von Desoxyribonukleinsäure (DNA) der erste Schritt, der für die Expression eines Gens erforderlich ist. Die TATA-Box, auch als Goldberg-Hogness-Box bekannt, ist eine DNA-Region, die den Transkriptionsprozess initiiert. Es ist Teil der Promotorregion, die die Genexpression reguliert, indem sie eine Bindungsstelle für Enzyme bereitstellt, die an der Transkription von Genen beteiligt sind. Die TATA-Box ist in Eukaryoten zu finden - Organismen, die komplexe membrangebundene Strukturen in ihren Zellen aufweisen - einschließlich des Menschen.
DNA besteht aus Nukleotiden, die sich wiederholende Struktureinheiten in vier Varianten bilden: die Nukleobasen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C). Wenn sich diese Basen wiederholen, bilden sie Muster, die die genetische Information codieren. Sie bilden auch Paare durch chemische Bindung in komplementärer Weise, wobei Adenin an Thymin und Guanin an Cytosin bindet. Basenpaare verbinden die beiden Stränge eines DNA-Moleküls zu einer Doppelhelixstruktur.
Wenn DNA transkribiert wird, spalten Enzyme die Doppelhelix in ihre Bestandteile auf und legen den genetischen Code für die Vervielfältigung frei. Jeder DNA-Strang wird als Matrize zur Synthese eines Ribonukleinsäurestrangs (RNA) verwendet. Ein als RNA-Polymerase bekanntes Enzym konstruiert die RNA-Kette, indem es komplementäre Nukleobasen an jeden exponierten DNA-Strang bindet.
Damit vollständige Gene für eine eventuelle Expression in Messenger-RNA (mRNA) transkribiert werden können, muss die RNA-Polymerase an der richtigen Stelle in der DNA-Sequenz mit der Transkription beginnen. Dieser Punkt, der als Initiationsstelle bekannt ist, wird durch eine Promotorregion angezeigt, die etwas oberhalb des Gens auftritt. Die TATA-Box ist eine DNA-Sequenz, die aus den Nukleobasen TATAAA besteht und sich in der Promotorregion etwa 25 Basenpaare vor der Transkriptionsstelle befindet.
Proteine, die als Transkriptionsfaktoren bekannt sind, binden an die TATA-Box. Eines davon, das TATA-Bindungsprotein (TBP), ist TATA-spezifisch, während die anderen möglicherweise an Nicht-TATA-Promotorregionen binden können. Die RNA-Polymerase ist in der Lage, das Vorhandensein von Transkriptionsfaktoren als Signal zur Bindung an diesen Ort zu erkennen. Nach der Bindung an die TATA-Box befindet sich die RNA-Polymerase an der Initiationsstelle und kann nun mit der Transkription des Gens beginnen.
Die meisten Promotorregionen von Genen enthalten keine TATA-Box. In TATA-losen Genen erkennen Transkriptionsfaktoren andere Promotorsequenzen und die RNA-Polymerase bindet stattdessen an diese. Forscher haben Unterschiede in der Regulation zwischen Genen mit der TATA-Box und solchen ohne die TATA-Box durch die Untersuchung von Modellorganismen wie Saccharomyces- Hefe und Fruchtfliege Drosophila entdeckt .