Hva er TATA-boksen?

I levende organismer er transkripsjon av deoksyribonukleinsyre (DNA) det første trinnet som er nødvendig for uttrykk av et gen. TATA-boksen, også kjent som Goldberg-Hogness-boksen, er en region av DNA som hjelper med å sette i gang prosessen med transkripsjon. Det er en del av promoterregionen, som regulerer genekspresjon ved å tilveiebringe et bindingssted for enzymer involvert i transkribering av gener. TATA-boksen finnes i eukaryoter - organismer som har komplekse membranbundne strukturer i cellene sine - inkludert mennesker.

DNA består av nukleotider, repeterende strukturelle enheter som kommer i fire varianter: nukleobasene adenin (A), timin (T), guanin (G) og cytosin (C). Når disse basene gjentar seg, danner de mønstre som koder for genetisk informasjon. De danner også par ved kjemisk binding på en komplementær måte, med adenin som festes til timin og guanin som fester seg til cytosin. Basepar kobler de to strengene til et DNA-molekyl inn i en dobbel spiralstruktur.

Når DNA blir transkribert, deler enzymer den doble heliksen i dens bestanddeler og utsetter den genetiske koden for duplisering. Hver DNA-streng brukes som mal for å syntetisere en streng av ribonukleinsyre (RNA). Et enzym kjent som RNA-polymerase konstruerer RNA-kjeden ved å binde komplementære nukleobaser til hver eksponert DNA-streng.

For at komplette gener skal bli transkribert til messenger-RNA (mRNA) for eventuell ekspresjon, må RNA-polymerase begynne transkripsjonen på riktig punkt i DNA-sekvensen. Dette punktet, kjent som initieringsstedet, indikeres av en promoterregion som forekommer litt oppstrøms for genet. TATA-boksen er en sekvens av DNA, bestående av nukleobaser TATAAA, lokalisert i promoterregionen omtrent 25 basepar før transkripsjonsstedet.

Proteiner kjent som transkripsjonsfaktorer binder seg til TATA-boksen. En av disse, det TATA-bindende protein (TBP), er TATA-spesifikt, mens de andre kan være i stand til å binde seg til ikke-TATA-promoterregioner. RNA-polymerase er i stand til å gjenkjenne tilstedeværelsen av transkripsjonsfaktorer som et signal til å binde seg til det stedet. Etter binding til TATA-boksen er RNA-polymerase på startstedet og kan nå begynne å transkribere genet.

De fleste promoterregioner av gener inneholder ikke en TATA-boks. I TATA-mindre gener gjenkjenner transkripsjonsfaktorer andre promotersekvenser og RNA-polymerase binder seg til disse i stedet. Forskere har oppdaget forskjeller i regulering mellom gener med TATA-boksen og de uten TATA-boksen gjennom studiet av modellorganismer som Saccharomyces gjær og fruktflue Drosophila .