Эта статья входит в число добротных статей

ТАТА-бокс

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Упрощённая модель транскрипции эукариот. 1 — сайт начала транскрипции; 2 — ТАТА-бокс с РНК-полимеразой и транскрипционными факторами; 3 — энхансер, связанный с активирующим белком

ТАТА-бокс (бокс — повторяющаяся последовательность нуклеотидов, которая формирует транскрипционный или регуляторный сигнал), или бокс Хогнесса, ящик Прибнова — консервативный мотив ДНК (цис-регуляторный элемент) эукариот, имеющий последовательность 5'-TATAAA-3'[1]. ТАТА-бокс располагается в промоторной области генов у архей и эукариот[2] примерно на 30 нуклеотидов выше сайта начала транскрипции[3]. По наличию ТАТА-бокса можно узнать матричную цепь ДНК, которая будет транскрибироваться[1]. С ним связываются транскрипционные факторы, привлекающие РНК-полимеразу к сайту начала транскрипции[1] (например, фактор TFIID, или ТАТА-фактор[4]). Таким образом, ТАТА-бокс функционально эквивалентен Прибнов-боксу у бактерий[5].

Функционирование

Пространственная структура ТАТА-связывающего белка

В норме ТАТА-бокс в начале транскрипции связывается с ТАТА-связывающим белком[англ.] (TBP), который расплетает ДНК. АТ-богатый участок облегчает расплетание, поскольку 2 водородные связи в паре А-Т менее прочны, чем 3 в паре G-C. TBP представляет собой необычный белок, который связывается с малой бороздкой ДНК и состоит из β-слоёв[6].

ТАТА-бокс, как правило, обнаруживается в сайтах связывания РНК-полимеразы II. Транскрипционный фактор TFIID[англ.] связывается с ТАТА-боксом, и вслед за ним к его верхней части присоединяется другой транскрипционный фактор, TFIIA[англ.], а к нижней части — TFIIB[англ.]. Связыванию с этими факторами также способствует расплетание ДНК, индуцированное TBP[3]. РНК-полимераза II распознаёт этот многобелковый комплекс и связывается с ним в сопровождении различных других транскрипционных факторов, таких как TFIIF[англ.], TFIIE[англ.] и TFIIH[англ.]. Тем самым инициируется транскрипция, и РНК-полимераза II движется по цепи ДНК, а TFIID и TFIIA остаются связанными с ТАТА-боксом. В дальнейшем это может облегчить присоединение дополнительных молекул РНК-полимеразы II. Кроме того, показано, что ТАТА-бокс может инициировать транскрипцию, осуществляемую не только РНК-полимеразой II, но и РНК-полимеразой III[7].

Распространение

ТАТА-бокс является очень древним, высококонсервативным на протяжении эволюции промоторным мотивом эукариот и первым идентифицированным таким мотивом. Тем не менее, у позвоночных ТАТА-бокс не очень широко распространён[3]. У большей части генов человека ТАТА-бокс отсутствует, и в них его роль выполняет инициаторный элемент[англ.] или более сложный промотор типа CpG[англ.]. Примерно 24 % генов человека содержат ТАТА-бокс, расположенный в пределах центрального промотора[8] (по данным другим исследователей, ТАТА-бокс встречается в 10 % промоторов генов человека[9]). Чуть ранее анализ приблизительно тысячи генов выявил наличие ТАТА-бокса в промоторах 32 % из них[10]. Установлено, что наиболее широко ТАТА-бокс распространён среди генов, вовлечённых в клеточные ответы и органогенез. Судя по всему, промоторы с ТАТА-боксом свойственны генам, специфичным для клеток определённого типа, в то время как промоторы CpG характерны для генов домашнего хозяйства[3].

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 SCitable Glossary: TATA box. Дата обращения: 6 марта 2014. Архивировано 8 марта 2014 года.
  2. ↑ Smale S. T., Kadonaga J. T. The RNA polymerase II core promoter. (англ.) // Annual review of biochemistry. — 2003. — Vol. 72. — P. 449—479. — doi:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161520. — PMID 12651739. [исправить]
  3. ↑ 1 2 3 4 Barrett et. al., 2013, p. 4.
  4. ↑ Коничев, Севастьянова, 2012, с. 265.
  5. ↑ Арефьев В. А., Лисовенко Л. А. ТАТА-бокс // Англо-русский толковый словарь генетических терминов. — М.: Изд-во ВНИРО, 1995. — ISBN 5-85382-132-6.
  6. ↑ Patikoglou G. A., Kim J. L., Sun L., Yang S. H., Kodadek T., Burley S. K. TATA element recognition by the TATA box-binding protein has been conserved throughout evolution. (англ.) // Genes & development. — 1999. — Vol. 13, no. 24. — P. 3217—3230. — PMID 10617571. [исправить]
  7. ↑ Wang Y., Jensen R. C., Stumph W. E. Role of TATA box sequence and orientation in determining RNA polymerase II/III transcription specificity. (англ.) // Nucleic acids research. — 1996. — Vol. 24, no. 15. — P. 3100—3106. — PMID 8760900. [исправить]
  8. ↑ Yang C., Bolotin E., Jiang T., Sladek F. M., Martinez E. Prevalence of the initiator over the TATA box in human and yeast genes and identification of DNA motifs enriched in human TATA-less core promoters. (англ.) // Gene. — 2007. — Vol. 389, no. 1. — P. 52—65. — doi:10.1016/j.gene.2006.09.029. — PMID 17123746. [исправить]
  9. ↑ Carninci P., Sandelin A., Lenhard B., Katayama S., Shimokawa K., Ponjavic J., Semple C. A., Taylor M. S., Engström P. G., Frith M. C., Forrest A. R., Alkema W. B., Tan S. L., Plessy C., Kodzius R., Ravasi T., Kasukawa T., Fukuda S., Kanamori-Katayama M., Kitazume Y., Kawaji H., Kai C., Nakamura M., Konno H., Nakano K., Mottagui-Tabar S., Arner P., Chesi A., Gustincich S., Persichetti F., Suzuki H., Grimmond S. M., Wells C. A., Orlando V., Wahlestedt C., Liu E. T., Harbers M., Kawai J., Bajic V. B., Hume D. A., Hayashizaki Y. Genome-wide analysis of mammalian promoter architecture and evolution. (англ.) // Nature genetics. — 2006. — Vol. 38, no. 6. — P. 626—635. — doi:10.1038/ng1789. — PMID 16645617. [исправить]
  10. ↑ Suzuki Y., Tsunoda T., Sese J., Taira H., Mizushima-Sugano J., Hata H., Ota T., Isogai T., Tanaka T., Nakamura Y., Suyama A., Sakaki Y., Morishita S., Okubo K., Sugano S. Identification and characterization of the potential promoter regions of 1031 kinds of human genes. (англ.) // Genome research. — 2001. — Vol. 11, no. 5. — P. 677—684. — doi:10.1101/gr.164001. — PMID 11337467. [исправить]

Литература