กล่องทาทา: คุณสมบัติและฟังก์ชั่น - ชีววิทยา

กล่องทาทาในเซลล์ชีววิทยาเป็นความเห็นลำดับดีเอ็นเอที่พบใน lineages ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตและเป็นป่าสงวนอย่างกว้างขวาง ลำดับคือ 5′-TATAAA-3 ′และอาจตามด้วยอะดีนีนซ้ำ ๆ

ตำแหน่งของกล่องอยู่ต้นน้ำ (หรือต้นน้ำตามที่มักเรียกกันในวรรณคดี) ตั้งแต่เริ่มถอดความ สิ่งนี้ตั้งอยู่ในภูมิภาคโปรโมเตอร์ของยีนซึ่งจะเกิดการรวมตัวกับปัจจัยการถอดความ นอกเหนือจากปัจจัยเหล่านี้แล้ว RNA polymerase II มักจะจับกับกล่อง TATA

RNA พอลิเมอเรส II. ที่มา: Fvasconcellos 21:15, 14 พฤศจิกายน 2550 (UTC)

แม้ว่ากล่อง TATA จะเป็นลำดับโปรโมเตอร์หลัก แต่ก็มียีนที่ขาดมัน

ลักษณะเฉพาะ

จุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ RNA ต้องใช้ RNA polymerase เพื่อจับกับลำดับเฉพาะใน DNA เรียกว่าโปรโมเตอร์ กล่อง TATA คือลำดับฉันทามติของผู้ก่อการ เรียกว่ากล่อง Pribnow ในโปรคาริโอตและกล่อง Goldberg-Hogness ในยูคาริโอต

ดังนั้นกล่องทาทาจึงเป็นพื้นที่อนุรักษ์ในดีเอ็นเอ ลำดับของพื้นที่เริ่มต้นการถอดเสียงดีเอ็นเอจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าลำดับฉันทามติหรือลำดับทั่วไปคือ (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ) ตำแหน่งที่มีเครื่องหมายดอกจันมีความคล้ายคลึงกันสูง สารตกค้างของ T สุดท้ายมักพบในเชื้อ E. coli เสมอ

ตำแหน่งของกล่อง TATA ในโปรคาริโอต

ตามแบบแผนคู่ฐานที่สอดคล้องกับจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์โมเลกุล RNA จะได้รับตัวเลขบวกและคู่ฐานที่อยู่ก่อนจุดเริ่มต้นของ RNA จะได้รับจำนวนลบ กล่อง TATA อยู่ในภูมิภาค -10

ใน E. coli ภูมิภาคโปรโมเตอร์อยู่ระหว่างตำแหน่ง -70 ถึง +30 ในภูมิภาคนี้มีลำดับฉันทามติที่สอง (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) ที่ตำแหน่ง -35 ในทำนองเดียวกันตำแหน่งที่มีเครื่องหมายดอกจันจะมีความคล้ายคลึงกันสูง

ตำแหน่งของกล่อง TATA ในยูคาริโอต

ในยูคาริโอตบริเวณโปรโมเตอร์มีองค์ประกอบสัญญาณที่แตกต่างกันสำหรับโพลีเมอเรส RNA แต่ละอัน ใน E. coli โพลีเมอเรส RNA เดี่ยวจะระบุองค์ประกอบของสัญญาณในบริเวณโปรโมเตอร์

นอกจากนี้ในยูคาริโอตภูมิภาคโปรโมเตอร์ยังแพร่หลายมากขึ้น มีลำดับที่แตกต่างกันซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาค -30 และ -100 ซึ่งสร้างชุดค่าผสมที่แตกต่างกันในผู้สนับสนุนที่แตกต่างกัน

ในยูคาริโอตมีปัจจัยการถอดความมากมายที่โต้ตอบกับตัวส่งเสริม ตัวอย่างเช่นปัจจัย TFIID ผูกกับลำดับ TATA ในทางกลับกันยีนไรโบโซมอาร์เอ็นเอมีโครงสร้างในรูปแบบของยีนหลายยีนตามด้วยยีนอื่น

การเปลี่ยนแปลงในลำดับฉันทามติของภูมิภาค -10 และ -35 จะเปลี่ยนการเชื่อมโยงของ RNA polymerase กับภูมิภาคโปรโมเตอร์ ดังนั้นการกลายพันธุ์ของคู่เบสเดี่ยวทำให้อัตราการจับของ RNA polymerase ลดลงกับบริเวณโปรโมเตอร์

คุณสมบัติ

บทบาทในการถอดเสียง

กล่อง TATA มีส่วนร่วมในการผูกมัดและการเริ่มต้นการถอดเสียง ในอีโคไล RNA polymerase holoenzyme ประกอบด้วยหน่วยย่อยα ₂ ββσ ห้าหน่วย หน่วยย่อยσเชื่อมโยงกับ DNA ที่มีเกลียวสองเส้นและเคลื่อนที่ตามหากล่อง TATA ซึ่งเป็นสัญญาณที่ระบุจุดเริ่มต้นของยีน

การถอดเสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร?

หน่วยย่อยσของ RNA polymerase มีค่าคงที่ความสัมพันธ์ของโปรโมเตอร์สูงมาก (ตามลำดับ 10 ¹¹ ) ซึ่งบ่งบอกถึงความจำเพาะในการรับรู้ที่สูงระหว่างมันกับลำดับกล่อง Pribnow

RNA polymerase จับกับโปรโมเตอร์และสร้างคอมเพล็กซ์ปิด จากนั้นจะสร้างคอมเพล็กซ์แบบเปิดที่มีการเปิดในท้องถิ่นของ 10 คู่ฐานของเกลียวคู่ดีเอ็นเอ การเปิดนี้อำนวยความสะดวกเนื่องจากลำดับของกล่อง Pribnow นั้นอุดมไปด้วย AT

เมื่อ DNA ถูกคลายออกพันธะแรกของฟอสโฟดีสเตอร์จะก่อตัวขึ้นและการยืดตัวของ RNA จะเริ่มขึ้น หน่วยย่อยσจะถูกปล่อยออกมาและ RNA polymerase ออกจากโปรโมเตอร์ โมเลกุลโพลีเมอเรส RNA อื่น ๆ สามารถจับกับโปรโมเตอร์และเริ่มการถอดความได้ ด้วยวิธีนี้ยีนสามารถถ่ายทอดได้หลายครั้ง

ในยีสต์ RNA polymerase II ประกอบด้วย 12 หน่วยย่อย เอนไซม์นี้เริ่มต้นการถอดความโดยการรับรู้ลำดับฉันทามติสองประเภทที่ตอนท้าย 5ʾของจุดเริ่มต้นของการถอดความ ได้แก่ : ลำดับฉันทามติของ TATA; ลำดับฉันทามติของ CAAT

ปัจจัยการถอดความ

RNA polymerase II ต้องการโปรตีนที่เรียกว่าปัจจัยการถอดรหัส TFII เพื่อสร้างคอมเพล็กซ์การถอดความที่ใช้งานอยู่ ปัจจัยเหล่านี้ได้รับการอนุรักษ์อย่างเป็นธรรมในยูคาริโอตทั้งหมด

ปัจจัยการถอดความคือโมเลกุลของโปรตีนที่สามารถจับกับโมเลกุลของดีเอ็นเอและมีความสามารถในการเพิ่มลดหรือยกเลิกการผลิตยีนเฉพาะ เหตุการณ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมยีน

การสร้างคอมเพล็กซ์การถอดความเริ่มต้นด้วยการจับโปรตีน TBP ("TATA-binding protein") กับกล่อง TATA ในทางกลับกันโปรตีนนี้จะจับ TFIIB ซึ่งจะจับกับ DNA ด้วย คอมเพล็กซ์ TBP-TFIIB เชื่อมโยงกับคอมเพล็กซ์อื่นซึ่งประกอบด้วย TFIIF และ RNA polymerase II ด้วยวิธีนี้ TFIIF ช่วยให้ RNA polymerase II เชื่อมโยงกับโปรโมเตอร์

ในท้ายที่สุด TFIIE และ TFIIH มารวมกันและสร้างคอมเพล็กซ์ปิด TFIIH เป็นเฮลิเคสและส่งเสริมการแยกดีเอ็นเอคู่สายซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ ATP สิ่งนี้เกิดขึ้นใกล้กับจุดเริ่มต้นการสังเคราะห์ RNA ด้วยวิธีนี้คอมเพล็กซ์แบบเปิดจะถูกสร้างขึ้น

ปัจจัยการถอดความและมะเร็ง

โปรตีน p53 เป็นปัจจัยการถอดความหรือที่เรียกว่าโปรตีนยับยั้งเนื้องอก p53 มันเป็นผลมาจาก oncogene ที่โดดเด่น Li-Fraumeni syndrome เกิดจากสำเนาของยีนที่กลายพันธุ์นี้ซึ่งนำไปสู่มะเร็งมะเร็งเม็ดเลือดขาวและเนื้องอก

P53 เป็นที่รู้กันว่ายับยั้งการถอดความของยีนบางตัวและกระตุ้นการทำงานของยีนอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น p53 ป้องกันการถอดรหัสยีนด้วย TATA โปรโมเตอร์โดยการสร้างคอมเพล็กซ์ซึ่งประกอบด้วย p53 ปัจจัยการถอดรหัสอื่น ๆ และตัวส่งเสริม TATA ดังนั้น p53 จึงควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์ได้

อ้างอิง

Bohinski, R. 1991. ชีวเคมี. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware
Lodish, H. , Berk, A. , Zipurski, SL, Matsudaria, P. , Baltimore, D. , Darnell, J. 2003. ชีววิทยาของเซลล์และโมเลกุล บทบรรณาธิการMédica Panamericana, Buenos Aires
Friend, S. 1994. P53: เหลือบไปเห็นหุ่นหลังหนังตะลุง วิทยาศาสตร์ 265: 334.
Devlin, TM 2000. ชีวเคมี. กองบรรณาธิการReverté, Barcelona
Voet, D. , Voet, J. 2004. ชีวเคมี. จอนห์ไวลีย์แอนด์ซันส์นิวยอร์ก
Nelson, DL, Cox, MM 2008 Lehninger - หลักการทางชีวเคมี WH ฟรีแมนนิวยอร์ก

กล่องทาทา: คุณสมบัติและฟังก์ชั่น - ชีววิทยา - 2025