Das TATA-Box, In der Zellbiologie handelt es sich um eine Konsensus-DNA-Sequenz, die in allen Linien lebender Organismen vorkommt und weitgehend konserviert ist. Die Sequenz ist 5'-TATAAA-3 'und kann von einigen wiederholten Adeninen gefolgt werden.
Der Ort der Box ist vom Beginn der Transkription an stromaufwärts (oder stromaufwärts, wie es in der Literatur oft genannt wird). Dies befindet sich in der Promotorregion von Genen, wo die Vereinigung mit Transkriptionsfaktoren stattfinden wird. Zusätzlich zu diesen Faktoren neigt die RNA-Polymerase II dazu, an die TATA-Box zu binden..
Obwohl die TATA-Box die Hauptpromotorsequenz ist, gibt es Gene, denen sie fehlt.
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Der Beginn der RNA-Synthese erfordert, dass die RNA-Polymerase an spezifische Sequenzen in der DNA bindet, die als Promotoren bezeichnet werden. Die TATA-Box ist die Konsensussequenz eines Promotors. Es wird die Pribnow-Box in Prokaryoten und die Goldberg-Hogness-Box in Eukaryoten genannt.
Somit ist die TATA-Box eine konservierte Region in der DNA. Die Sequenzierung zahlreicher DNA-Transkriptionsstartregionen zeigte, dass die Konsensussequenz oder gemeinsame Sequenz (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ) ist. Mit einem Sternchen markierte Positionen weisen eine hohe Homologie auf. Der letzte Rest T findet sich immer in Promotoren von E coli.
Konventionell erhalten Basenpaare, die dem Beginn der Synthese eines RNA-Moleküls entsprechen, positive Zahlen, und Basenpaare, die dem Beginn der RNA vorausgehen, negative Zahlen. Die TATA-Box befindet sich in Region -10.
Auf E coli, Die Promotorregion liegt zwischen den Positionen -70 und +30. In dieser Region gibt es eine zweite Konsensussequenz (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) an Position -35. In ähnlicher Weise weisen mit einem Sternchen markierte Positionen eine hohe Homologie auf..
In Eukaryoten weisen die Promotorregionen Signalelemente auf, die sich für jede der RNA-Polymerasen unterscheiden. Auf E coli Eine einzelne RNA-Polymerase identifiziert Signalelemente in der Promotorregion.
Zusätzlich sind in Eukaryoten die Promotorregionen weiter verbreitet. Es gibt verschiedene Sequenzen in der Region -30 und -100, die unterschiedliche Kombinationen in den verschiedenen Promotoren herstellen.
In Eukaryoten gibt es zahlreiche Transkriptionsfaktoren, die mit Promotoren interagieren. Beispielsweise bindet der TFIID-Faktor an die TATA-Sequenz. Andererseits sind ribosomale RNA-Gene in Form mehrerer Gene strukturiert, die aufeinander folgen..
Variationen in den Konsensussequenzen der -10- und -35-Regionen verändern die Bindung der RNA-Polymerase an die Promotorregion. Somit bewirkt eine Mutation eines einzelnen Basenpaars eine Abnahme der Bindungsrate der RNA-Polymerase an die Promotorregion..
Die TATA-Box ist an der Bindung und Initiierung der Transkription beteiligt. Auf E coli, Das RNA-Polymerase-Holoenzym besteht aus fünf α-Untereinheitenzweiββσ. Die σ-Untereinheit bindet an die doppelsträngige DNA und sucht nach der TATA-Box, die das Signal darstellt, das den Beginn des Gens anzeigt.
Die σ-Untereinheit der RNA-Polymerase weist eine sehr hohe Promotorassoziationskonstante auf (in der Reihenfolge 10)elf), was auf eine hohe Erkennungsspezifität zwischen ihm und der Pribnow-Box-Sequenz hinweist.
Die RNA-Polymerase bindet an den Promotor und bildet einen geschlossenen Komplex. Es bildet dann einen offenen Komplex, der durch die lokale Öffnung von 10 Basenpaaren der DNA-Doppelhelix gekennzeichnet ist. Diese Öffnung wird erleichtert, da die Sequenz der Pribnow-Box reich an A-T ist.
Wenn die DNA abgewickelt wird, bildet sich die erste Phosphodiesterbindung und die Verlängerung der RNA beginnt. Die σ-Untereinheit wird freigesetzt und die RNA-Polymerase verlässt den Promotor. Andere RNA-Polymerasemoleküle können an den Promotor binden und mit der Transkription beginnen. Auf diese Weise kann ein Gen viele Male transkribiert werden..
In Hefe besteht die RNA-Polymerase II aus 12 Untereinheiten. Dieses Enzym initiiert die Transkription durch Erkennen von zwei Arten von Konsensussequenzen am 5ʾ-Ende des Transkriptionsbeginns, nämlich: TATA-Konsensussequenz; CAAT-Konsensussequenz.
Die RNA-Polymerase II benötigt Proteine, sogenannte TFII-Transkriptionsfaktoren, um einen aktiven Transkriptionskomplex zu bilden. Diese Faktoren sind in allen Eukaryoten ziemlich konserviert..
Transkriptionsfaktoren sind Proteinmoleküle, die an das DNA-Molekül binden und die Produktion eines bestimmten Gens erhöhen, verringern oder stoppen können. Dieses Ereignis ist entscheidend für die Genregulation.
Die Bildung des Transkriptionskomplexes beginnt mit der Bindung des TBP-Proteins ("TATA-Bindungsprotein") an die TATA-Box. Dieses Protein bindet wiederum TFIIB, das auch an DNA bindet. Der TBP-TFIIB-Komplex bindet an einen anderen Komplex, der aus TFIIF und RNA-Polymerase II besteht. Auf diese Weise hilft TFIIF der RNA-Polymerase II, an den Promotor zu binden..
Am Ende kommen TFIIE und TFIIH zusammen und bilden einen geschlossenen Komplex. TFIIH ist eine Helikase und fördert die DNA-Doppelstrangtrennung, ein Prozess, der ATP erfordert. Dies geschieht in der Nähe der Startstelle der RNA-Synthese. Auf diese Weise entsteht der offene Komplex.
Das p53-Protein ist ein Transkriptionsfaktor, der auch als p53-Tumorsuppressorprotein bekannt ist. Es ist das Produkt eines dominanten Onkogens. Das Li-Fraumeni-Syndrom wird durch eine Kopie dieses mutierten Gens verursacht, das die Entwicklung von Karzinomen, Leukämie und Tumoren verursacht.
Es ist bekannt, dass P53 die Transkription einiger Gene hemmt und die anderer aktiviert. Beispielsweise verhindert p53 die Transkription von Genen mit einem TATA-Promotor, indem es einen Komplex bildet, der aus p53, anderen Transkriptionsfaktoren und dem TATA-Promotor besteht. Somit hält p53 das Zellwachstum unter Kontrolle..
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