TATAボックスとは何ですか？

生物では、デオキシリボ核酸（DNA）の転写が遺伝子の発現に必要な最初のステップです。 Goldberg-Hognessボックスとも呼ばれるTATAボックスは、転写プロセスの開始に役立つDNAの領域です。 これはプロモーター領域の一部であり、遺伝子の転写に関与する酵素の結合部位を提供することにより遺伝子発現を調節します。 TATAボックスは、ヒトを含む真核生物（細胞内に複雑な膜結合構造を持つ生物）に含まれています。

DNAはヌクレオチドで構成され、4種類の構造単位を繰り返します：核酸塩基アデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、およびシトシン（C）。 これらの基盤が繰り返されると、遺伝情報をエンコードするパターンを形成します。 また、アデニンがチミンに結合し、グアニンがシトシンに結合することにより、相補的に化学結合することによりペアを形成します。 塩基対は、DNA分子の2本の鎖を二重らせん構造に接続します。

DNAが転写されると、酵素は二重らせんをその構成要素のスレッドに分割し、複製のための遺伝コードを公開します。 各DNA鎖は、リボ核酸（RNA）の鎖を合成するためのテンプレートとして使用されます。 RNAポリメラーゼとして知られる酵素は、露出した各DNA鎖に相補的な核酸塩基を結合することにより、RNA鎖を構築します。

最終的な発現のために完全な遺伝子をメッセンジャーRNA（mRNA）に転写するには、RNAポリメラーゼはDNA配列の正しい位置で転写を開始する必要があります。 開始部位として知られるこの点は、遺伝子のわずかに上流にあるプロモーター領域によって示されます。 TATAボックスは、転写部位の約25塩基対前のプロモーター領域に位置する核酸塩基TATAAAからなるDNAの配列です。

転写因子として知られるタンパク質は、TATAボックスに結合します。 これらの1つであるTATA結合タンパク質（TBP）はTATAに特異的ですが、その他は非TATAプロモーター領域に結合できる可能性があります。 RNAポリメラーゼは、転写因子の存在をその場所に結合するシグナルとして認識することができます。 TATAボックスに結合した後、RNAポリメラーゼは開始部位にあり、遺伝子の転写を開始できます。

遺伝子のほとんどのプロモーター領域にはTATAボックスが含まれていません。 TATAのない遺伝子では、転写因子は他のプロモーター配列を認識し、代わりにRNAポリメラーゼがこれらに結合します。 研究者たちは、 サッカロミセス酵母やショウジョウバエなどのモデル生物の研究を通じて、TATAボックスを持つ遺伝子とTATAボックスを持たない遺伝子の調節の違いを発見しました。