TATA box: recursos e funções - Ciência - 2023

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o Caixa TATA, em biologia celular, é uma sequência de DNA de consenso encontrada em todas as linhagens de organismos vivos e amplamente conservada. A sequência é 5′-TATAAA-3 ′ e pode ser seguida por algumas adeninas repetidas.

A localização da caixa é upstream (ou upstream, como é freqüentemente chamada na literatura) desde o início da transcrição. Este está localizado na região promotora dos genes, onde ocorrerá a união com fatores de transcrição. Além desses fatores, a RNA polimerase II frequentemente se liga à caixa TATÁ.

Embora a TATA box seja a principal sequência promotora, existem genes que não a possuem.

Caracteristicas

O início da síntese de RNA requer a RNA polimerase para se ligar a sequências específicas no DNA, chamadas de promotores. A caixa TATÁ é a sequência consenso de um promotor. É chamada de caixa de Pribnow em procariontes e caixa de Goldberg-Hogness em eucariotos.


Assim, a TATA box é uma região conservada no DNA. O sequenciamento de numerosas regiões de iniciação da transcrição do DNA mostrou que a sequência consenso, ou sequência comum, é (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). As posições marcadas com um asterisco têm alta homologia. O último resíduo T é sempre encontrado em promotores de E. coli.

Localização da caixa TATA em procariontes

Por convenção, os pares de bases que correspondem ao início da síntese de uma molécula de RNA recebem números positivos, e os pares de bases que precedem o início do RNA recebem números negativos. A caixa TATA está na região -10.

No E. coli, a região promotora está entre as posições -70 e +30. Nesta região, há uma segunda sequência de consenso (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) na posição -35. Da mesma forma, as posições marcadas com um asterisco têm alta homologia.

Localização da caixa TATA em eucariotos

Em eucariotos, as regiões promotoras têm elementos de sinal que diferem para cada uma das RNA polimerases. No E. coli uma única RNA polimerase identifica os elementos de sinal na região do promotor.


Além disso, em eucariotos, as regiões promotoras são mais disseminadas. Existem diferentes sequências, localizadas na região -30 e -100, que estabelecem diferentes combinações nos diferentes promotores.

Em eucariotos, existem vários fatores de transcrição que interagem com os promotores. Por exemplo, o fator TFIID liga-se à sequência TATA. Por outro lado, os genes do RNA ribossomal são estruturados na forma de múltiplos genes, um seguido do outro.

Variações nas sequências de consenso das regiões -10 e -35 alteram a ligação da RNA polimerase à região promotora. Assim, uma mutação de um único par de bases causa uma diminuição na taxa de ligação da RNA polimerase à região do promotor.

Características

Papel na transcrição

A caixa TATA participa da ligação e do início da transcrição. No E. coli, a holoenzima da RNA polimerase é composta por cinco subunidades α2ββσ. A subunidade σ se liga ao DNA de fita dupla e se move em busca da caixa TATÁ, que é o sinal que indica o início do gene.


Como a transcrição acontece?

A subunidade σ da RNA polimerase tem uma constante de associação de promotor muito alta (na ordem de 1011), o que indica uma alta especificidade de reconhecimento entre ele e a sequência de caixa de Pribnow.

A RNA polimerase se liga ao promotor e forma um complexo fechado. Em seguida, forma um complexo aberto caracterizado pela abertura local de 10 pares de bases da dupla hélice do DNA. Essa abertura é facilitada porque a sequência da caixa de Pribnow é rica em A-T.

Quando o DNA é desenrolado, a primeira ligação fosfodiéster se forma e o alongamento do RNA começa. A subunidade σ é liberada e a RNA polimerase deixa o promotor. Outras moléculas de RNA polimerase podem se ligar ao promotor e iniciar a transcrição. Dessa forma, um gene pode ser transcrito muitas vezes.

Na levedura, a RNA polimerase II consiste em 12 subunidades. Esta enzima inicia a transcrição reconhecendo dois tipos de sequências de consenso na extremidade 5 'do início da transcrição, a saber: sequência de consenso TATÁ; Sequência de consenso CAAT.

Fatores de transcrição

A RNA polimerase II requer proteínas, chamadas fatores de transcrição TFII, para formar um complexo de transcrição ativo. Esses fatores são bastante conservados em todos os eucariotos.

Fatores de transcrição são moléculas de natureza proteica que podem se ligar à molécula de DNA e têm a capacidade de aumentar, diminuir ou interromper a produção de um gene específico. Este evento é crucial para a regulação gênica.

A formação do complexo de transcrição começa com a ligação da proteína TBP ("proteína de ligação a TATA") à TATA box. Por sua vez, esta proteína se liga ao TFIIB, que também se liga ao DNA. O complexo TBP-TFIIB liga-se a outro complexo que consiste em TFIIF e RNA polimerase II. Desta forma, o TFIIF ajuda a RNA polimerase II a se ligar ao promotor.

No final, TFIIE e TFIIH se unem e criam um complexo fechado. TFIIH é uma helicase e promove a separação da fita dupla de DNA, um processo que requer ATP. Isso acontece perto do local de início da síntese de RNA. Desta forma, o complexo aberto é formado.

Fatores de transcrição e câncer

A proteína p53 é um fator de transcrição, também conhecido como proteína supressora de tumor p53. É o produto de um oncogene dominante. A síndrome de Li-Fraumeni é causada por uma cópia desse gene mutado, que leva a carcinomas, leucemia e tumores.

P53 é conhecido por inibir a transcrição de alguns genes e ativar a de outros. Por exemplo, p53 evita a transcrição de genes com um promotor TATA, formando um complexo que consiste em p53, outros fatores de transcrição e o promotor TATA. Assim, o p53 mantém o crescimento celular sob controle.

Referências

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