В молекулярной биологии бокс ТАТА (также называемый боксом Гольдберга-Хогнесса ) [1] представляет собой последовательность ДНК , обнаруженную в основной промоторной области генов у архей и эукариот . [2] Бактериальный гомолог блока ТАТА называется блоком Прибнова, который имеет более короткую консенсусную последовательность .
Бокс ТАТА считается некодирующей последовательностью ДНК ( также известной как цис-регуляторный элемент ). Он был назван «боксом ТАТА», поскольку он содержит консенсусную последовательность, характеризующуюся повторяющимися парами оснований Т и А. [3] Как возник термин «коробка», неясно. В 1980-х годах при исследовании нуклеотидных последовательностей в локусах генома мыши была обнаружена последовательность коробки Хогнесса, которая была заключена в рамку в положении -31. [4] При сравнении консенсусных и альтернативных нуклеотидов гомологичные участки были заключены исследователями в рамки. [4] Боксирование последовательностей проливает свет на происхождение термина «коробка».
ТАТА-бокс был впервые идентифицирован в 1978 г. [1] как компонент эукариотических промоторов. Транскрипция инициируется в ТАТА-боксе в ТАТА-содержащих генах. Бокс ТАТА представляет собой сайт связывания ТАТА-связывающего белка (ТБР) и других факторов транскрипции в некоторых эукариотических генах. Транскрипция генов с помощью РНК-полимеразы II зависит от регуляции основного промотора регуляторными элементами дальнего действия, такими как энхансеры и сайленсеры. [5] Без надлежащей регуляции транскрипции эукариотические организмы не смогли бы должным образом реагировать на окружающую среду.
Основываясь на последовательности и механизме инициации ТАТА-бокса, такие мутации , как вставки , делеции и точечные мутации этой согласованной последовательности, могут приводить к фенотипическим изменениям. Эти фенотипические изменения могут затем превратиться в фенотип болезни . Некоторые заболевания, связанные с мутациями в ТАТА-боксе, включают рак желудка , спиноцеребеллярную атаксию , болезнь Хантингтона , слепоту , β-талассемию , иммуносупрессию , синдром Жильбера иВИЧ-1 . ТАТА-связывающий белок (ТБР) также может стать мишенью для вирусов как средство вирусной транскрипции. [6]
TATA-бокс был первым эукариотическим основным мотивом промотора, который был идентифицирован в 1978 году американским биохимиком Дэвидом Хогнессом [1] , когда он и его аспирант Майкл Голдберг находились в творческом отпуске в Базельском университете в Швейцарии. [7] Впервые они обнаружили последовательность ТАТА при анализе 5'- промоторных последовательностей ДНК в генах дрозофилы , млекопитающих и вирусов . [8] [2] TATA-бокс был обнаружен в генах , кодирующих белки , которые транскрибируются РНК-полимеразой II . [2]
Большинство исследований TATA-бокса проводилось на геномах дрожжей, человека и дрозофилы , однако аналогичные элементы были обнаружены у архей и древних эукариот . [2] У видов архей промотор содержит AT-богатую последовательность длиной 8 п.н., расположенную примерно на 24 п.н. выше сайта начала транскрипции. Эта последовательность была первоначально названа Box A, которая теперь известна как последовательность, взаимодействующая с гомологом архейного TATA-связывающего белка (TBP). Кроме того, несмотря на то, что в некоторых исследованиях было обнаружено некоторое сходство, в других были обнаружены заметные различия между TBP архей и эукариот. Белок архей проявляет большую симметрию в своей первичной последовательности и в распределенииэлектростатический заряд, что важно, потому что более высокая симметрия снижает способность белка связывать ТАТА-бокс полярным образом. [2]