HỘP TATA: CÁC TÍNH NĂNG VÀ CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2026

Hộp TATA , trong sinh học tế bào, là một chuỗi DNA đồng thuận được tìm thấy trong tất cả các dòng sinh vật sống và được bảo tồn rộng rãi. Trình tự là 5′-TATAAA-3 ′ và có thể được theo sau bởi một số adenine lặp lại.

Vị trí của hộp là ngược dòng (hoặc ngược dòng, như nó thường được gọi trong y văn) kể từ khi bắt đầu phiên âm. Điều này nằm trong vùng khởi động của gen, nơi sự kết hợp với các yếu tố phiên mã sẽ xảy ra. Ngoài các yếu tố này, RNA polymerase II thường liên kết với hộp TATA.

RNA polymerase II. Nguồn: Fvasconcellos 21:15, ngày 14 tháng 11 năm 2007 (UTC)

Mặc dù hộp TATA là trình tự promoter chính, nhưng vẫn có những gen thiếu nó.

nét đặc trưng

Sự bắt đầu của quá trình tổng hợp RNA cần RNA polymerase để liên kết với các trình tự cụ thể trong DNA, được gọi là promoter. Hộp TATA là chuỗi đồng thuận của một trình quảng bá. Nó được gọi là hộp Pribnow ở sinh vật nhân sơ, và hộp Goldberg-Hogness ở sinh vật nhân chuẩn.

Do đó, hộp TATA là một vùng được bảo tồn trong DNA. Trình tự của nhiều vùng bắt đầu phiên mã DNA đã chứng minh rằng trình tự đồng thuận, hay trình tự chung, là (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). Các vị trí được đánh dấu hoa thị có tính tương đồng cao. Dư lượng T cuối cùng luôn được tìm thấy trong các chất xúc tiến E. coli.

Vị trí của hộp TATA trong sinh vật nhân sơ

Theo quy ước, các cặp bazơ tương ứng với thời điểm bắt đầu tổng hợp một phân tử ARN được cho số dương, và các cặp bazơ trước thời điểm bắt đầu của ARN được cho số âm. Hộp TATA nằm trong vùng -10.

Ở E. coli, vùng khởi động nằm giữa vị trí -70 và +30. Trong vùng này có chuỗi đồng thuận thứ hai (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) ở vị trí -35. Tương tự như vậy, các vị trí được đánh dấu bằng dấu hoa thị có tính tương đồng cao.

Vị trí của hộp TATA ở sinh vật nhân chuẩn

Ở sinh vật nhân chuẩn, các vùng khởi động có các yếu tố tín hiệu khác nhau đối với mỗi RNA polymerase. Ở E. coli, một RNA polymerase đơn xác định các yếu tố tín hiệu trong vùng promoter.

Ngoài ra, ở sinh vật nhân chuẩn, các vùng khởi động phổ biến hơn. Có các trình tự khác nhau, nằm trong vùng -30 và -100, thiết lập các kết hợp khác nhau trong các chất xúc tiến khác nhau.

Ở sinh vật nhân thực, có rất nhiều yếu tố phiên mã tương tác với chất xúc tiến. Ví dụ, yếu tố TFIID liên kết với chuỗi TATA. Mặt khác, các gen ARN ribosome được cấu trúc dưới dạng nhiều gen, nối tiếp nhau.

Sự thay đổi trong trình tự đồng thuận của các vùng -10 và -35 làm thay đổi sự gắn kết của RNA polymerase vào vùng promoter. Do đó, đột biến một cặp bazơ duy nhất làm giảm tốc độ liên kết của RNA polymerase với vùng promoter.

Đặc trưng

Vai trò trong phiên âm

Hộp TATA tham gia vào quá trình liên kết và bắt đầu phiên mã. Ở E. coli, RNA polymerase holoenzyme được tạo thành từ năm tiểu đơn vị α ₂ ββσ. Tiểu đơn vị σ liên kết với DNA sợi đôi và di chuyển tìm kiếm hộp TATA, đây là tín hiệu cho biết sự bắt đầu của gen.

Quá trình phiên mã diễn ra như thế nào?

Tiểu đơn vị σ của RNA polymerase có hằng số liên kết promoter rất cao (theo thứ tự 10 ¹¹ ), cho thấy độ đặc hiệu nhận biết cao giữa nó và trình tự hộp Pribnow.

RNA polymerase liên kết với promoter và tạo thành một phức hợp khép kín. Sau đó, nó tạo thành một phức hợp mở được đặc trưng bởi sự mở cục bộ của 10 cặp bazơ của chuỗi xoắn kép DNA. Việc mở này được thực hiện dễ dàng vì trình tự của hộp Pribnow rất giàu AT.

Khi DNA chưa được liên kết, liên kết phosphodiester đầu tiên hình thành và quá trình kéo dài RNA bắt đầu. Tiểu đơn vị σ được giải phóng và RNA polymerase rời khỏi promoter. Các phân tử RNA polymerase khác có thể liên kết với promoter và bắt đầu phiên mã. Bằng cách này, một gen có thể được phiên mã nhiều lần.

Ở nấm men, RNA polymerase II bao gồm 12 tiểu đơn vị. Enzyme này bắt đầu phiên mã bằng cách nhận ra hai loại trình tự đồng thuận ở đầu 5ʾ của thời gian bắt đầu phiên mã, đó là: Trình tự đồng thuận TATA; Trình tự đồng thuận CAAT.

Các yếu tố phiên mã

RNA polymerase II yêu cầu protein, được gọi là yếu tố phiên mã TFII, để tạo thành một phức hợp phiên mã hoạt động. Những yếu tố này khá được bảo tồn ở tất cả các sinh vật nhân chuẩn.

Yếu tố phiên mã là các phân tử có bản chất protein có thể liên kết với phân tử ADN và có khả năng làm tăng, giảm hoặc hủy bỏ việc sản xuất một gen cụ thể. Sự kiện này rất quan trọng đối với việc điều hòa gen.

Sự hình thành phức hợp phiên mã bắt đầu bằng việc gắn protein TBP ("TATA-binding protein") vào hộp TATA. Đổi lại, protein này liên kết với TFIIB, protein này cũng liên kết với DNA. Phức hợp TBP-TFIIB liên kết với một phức hợp khác bao gồm TFIIF và RNA polymerase II. Bằng cách này, TFIIF giúp RNA polymerase II liên kết với promoter.

Cuối cùng, TFIIE và TFIIH kết hợp với nhau và tạo ra một khu phức hợp khép kín. TFIIH là một vi khuẩn helicase và thúc đẩy quá trình phân tách sợi đôi DNA, một quá trình cần ATP. Điều này xảy ra gần vị trí bắt đầu tổng hợp RNA. Bằng cách này, phức hợp mở được hình thành.

Yếu tố phiên mã và ung thư

Protein p53 là một yếu tố phiên mã, còn được gọi là protein ức chế khối u p53. Nó là sản phẩm của gen sinh ung thư chiếm ưu thế. Hội chứng Li-Fraumeni là do một bản sao của gen đột biến này, dẫn đến ung thư biểu mô, bệnh bạch cầu và khối u.

P53 được biết là ức chế sự phiên mã của một số gen và kích hoạt gen của những gen khác. Ví dụ, p53 ngăn cản quá trình phiên mã của gen có promoter TATA bằng cách hình thành một phức hợp bao gồm p53, các yếu tố phiên mã khác và promoter TATA. Do đó, p53 giữ cho sự phát triển của tế bào được kiểm soát.

Người giới thiệu

1. Bohinski, R. 1991. Hóa sinh. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
2. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Sinh học tế bào và phân tử. Biên tập Médica Panamericana, Buenos Aires.
3. Bạn, S. 1994. P53: cái nhìn thoáng qua về con rối đằng sau vở kịch bóng. Khoa học 265: 334.
4. Devlin, TM 2000. Hóa sinh. Editorial Reverté, Barcelona.
5. Voet, D., Voet, J. 2004. Hóa sinh. Jonh Wiley và Sons, New York.
6. Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger - Các nguyên tắc hóa sinh. WH Freeman, New York.