Kotak TATA , dalam biologi sel, adalah urutan DNA konsensus yang ditemukan di semua garis keturunan organisme hidup dan dilestarikan secara luas. Urutannya adalah 5′-TATAAA-3 dan dapat diikuti oleh beberapa adenin berulang.
Lokasi kotak adalah hulu (atau hulu, seperti yang sering disebut dalam literatur ) dari awal transkripsi. Ini terletak di wilayah promotor gen, di mana penyatuan dengan faktor transkripsi akan terjadi. Selain faktor-faktor ini, RNA polimerase II sering berikatan dengan kotak TATA.
RNA polimerase II. Sumber: Fvasconcellos 21:15, 14 November 2007 (UTC) [Domain publik]
Meskipun kotak TATA adalah urutan promotor utama, ada gen yang kekurangannya.
Indeks artikel
Karakteristik
Awal sintesis RNA membutuhkan RNA polimerase untuk mengikat urutan tertentu dalam DNA, yang disebut promotor. Kotak TATA adalah urutan konsensus promotor. Ini disebut kotak Pribnow pada prokariota, dan kotak Goldberg-Hogness pada eukariota.
Dengan demikian, kotak TATA adalah wilayah yang dilestarikan dalam DNA. Pengurutan berbagai daerah awal transkripsi DNA menunjukkan bahwa urutan konsensus, atau urutan umum, adalah (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). Posisi yang ditandai dengan tanda bintang memiliki homologi yang tinggi. Residu T terakhir selalu ditemukan pada promotor E.coli.
Lokasi kotak TATA pada prokariota
Berdasarkan kesepakatan, pasangan basa yang sesuai dengan awal sintesis molekul RNA diberi bilangan positif, dan pasangan basa yang mendahului permulaan RNA diberi bilangan negatif. Kotak TATA berada di wilayah -10.
Pada E. coli , daerah promotor berada di antara posisi -70 dan +30. Pada region ini terdapat urutan konsensus kedua (5ʾ) T*TG*ACA (3ʾ) pada posisi -35. Demikian juga, posisi yang ditandai dengan tanda bintang memiliki homologi yang tinggi.
Lokasi kotak TATA di eukariota
Pada eukariota, daerah promotor memiliki unsur sinyal yang berbeda untuk masing-masing RNA polimerase. Dalam E. coli RNA polimerase tunggal mengidentifikasi unsur sinyal di wilayah promotor.
Selain itu, pada eukariota wilayah promotor lebih luas. Ada urutan yang berbeda, terletak di wilayah -30 dan -100, yang membentuk kombinasi berbeda di promotor yang berbeda.
Pada eukariota, ada banyak faktor transkripsi yang berinteraksi dengan promotor. Misalnya, faktor TFIID mengikat urutan TATA. Di sisi lain, gen RNA ribosom terstruktur dalam bentuk beberapa gen, satu diikuti oleh yang lain.
Variasi dalam urutan konsensus daerah -10 dan -35 mengubah pengikatan RNA polimerase ke daerah promotor. Dengan demikian, mutasi pasangan basa tunggal menyebabkan penurunan laju pengikatan RNA polimerase ke daerah promotor.
Fitur
Peran dalam transkripsi
Kotak TATA berpartisipasi dalam pengikatan dan inisiasi transkripsi. Dalam E. coli , holoenzim RNA polimerase terdiri dari lima subunit 2 . Subunit mengikat DNA untai ganda dan bergerak mencari kotak TATA, yang merupakan sinyal yang menunjukkan awal gen.
Bagaimana transkripsi terjadi?
Subunit dari RNA polimerase memiliki konstanta asosiasi promotor yang sangat tinggi (berurutan 10 11 ), yang menunjukkan spesifisitas pengenalan yang tinggi antara subunit tersebut dan urutan kotak Pribnow.
RNA polimerase mengikat promotor dan membentuk kompleks tertutup. Kemudian membentuk kompleks terbuka yang ditandai dengan pembukaan lokal dari 10 pasangan basa heliks ganda DNA. Pembukaan ini difasilitasi karena urutan kotak Pribnow kaya akan AT.
Ketika DNA dilepaskan, ikatan fosfodiester pertama terbentuk dan pemanjangan RNA dimulai. Subunit dilepaskan dan RNA polimerase meninggalkan promotor. Molekul RNA polimerase lainnya dapat mengikat promotor dan memulai transkripsi. Dengan cara ini gen dapat ditranskripsi berkali-kali.
Dalam ragi, RNA polimerase II terdiri dari 12 subunit. Enzim ini memulai transkripsi dengan mengenali dua jenis urutan konsensus pada ujung 5ʾ awal transkripsi, yaitu: urutan konsensus TATA; urutan konsensus CAAT.
Faktor transkripsi
RNA polimerase II membutuhkan protein, yang disebut faktor transkripsi TFII, untuk membentuk kompleks transkripsi aktif. Faktor-faktor ini cukup dilestarikan di semua eukariota.
Faktor transkripsi adalah molekul protein yang dapat mengikat molekul DNA dan memiliki kemampuan untuk meningkatkan, menurunkan atau menghentikan produksi gen tertentu. Peristiwa ini sangat penting untuk regulasi gen.
Pembentukan kompleks transkripsi dimulai dengan pengikatan protein TBP (“TATA-binding protein”) ke kotak TATA. Pada gilirannya, protein ini mengikat TFIIB, yang juga mengikat DNA. Kompleks TBP-TFIIB berikatan dengan kompleks lain yang terdiri dari TFIIF dan RNA polimerase II. Dengan cara ini, TFIIF membantu RNA polimerase II untuk berikatan dengan promotor.
Pada akhirnya, TFIIE dan TFIIH bersatu dan menciptakan kompleks tertutup. TFIIH adalah helikase dan mempromosikan pemisahan untai ganda DNA, suatu proses yang membutuhkan ATP. Ini terjadi di dekat situs awal sintesis RNA. Dengan cara ini, kompleks terbuka terbentuk.
Faktor transkripsi dan kanker
Protein p53 adalah faktor transkripsi, juga dikenal sebagai protein penekan tumor p53. Ini adalah produk dari onkogen dominan. Sindrom Li-Fraumeni disebabkan oleh satu salinan gen yang bermutasi ini, yang menyebabkan karsinoma, leukemia, dan tumor.
P53 diketahui menghambat transkripsi beberapa gen dan mengaktifkan yang lain. Misalnya, p53 mencegah transkripsi gen dengan promotor TATA dengan membentuk kompleks yang terdiri dari p53, faktor transkripsi lain, dan promotor TATA. Dengan demikian, p53 menjaga pertumbuhan sel tetap terkendali.
Referensi
- Bohinski, R. 1991. Biokimia. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
- Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Seluler dan Biologi Molekuler. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires.
- Sobat, S. 1994. Hal.53: Sekilas tentang wayang di balik wayang kulit. Ilmu 265: 334.
- Devlin, TM 2000. Biokimia. Redaksi Reverté, Barcelona.
- Voet, D., Voet, J. 2004. Biokimia. Jonh Wiley and Sons, New York.
- Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger – Prinsip-prinsip biokimia. WH Freeman, New York.
