Caixa TATA: características e funções

A caixa TATA , na biologia celular, é uma sequência consensual de DNA encontrada em todas as linhagens de organismos vivos e é amplamente conservada. A sequência é 5′-TATAAA-3 ‘e algumas adeninas repetidas podem seguir.

A localização da caixa está acima (ou a montante, como costuma ser chamado na literatura) do início da transcrição.Está localizado na região promotora dos genes, onde ocorrerá a ligação com fatores de transcrição. Além desses fatores, a RNA polimerase II geralmente se liga à caixa TATA.

Caixa TATA: características e funções 1

RNA polimerase II. Fonte: Fvasconcellos 21:15, 14 de novembro de 2007 (UTC) [Domínio público]

Embora a caixa TATA seja a principal sequência do promotor, existem genes que não a possuem.

Caracteristicas

O início da síntese de RNA requer que a RNA polimerase se ligue a sequências específicas de DNA, chamadas promotores. A caixa TATA é a sequência de consenso de um promotor. É chamada de caixa de Pribnow em procariontes e caixa de Goldberg-Hogness em eucariotos.

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

Em E. coli , a região promotora está entre as posições -70 e +30. Nesta região, existe uma segunda sequência de consenso (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) na posição -35. Da mesma forma, as posições marcadas com um asterisco têm uma alta homologia.

Localização da caixa TATA nos eucariotos

Nos eucariotos, as regiões promotoras têm elementos de sinal que diferem para cada uma das RNA polimerases. Em E. coli, uma única RNA polimerase identifica os elementos de sinal na região promotora.

Além disso, nos eucariotos, as regiões promotoras são mais difundidas. Existem sequências diferentes, localizadas nas regiões -30 e -100, que estabelecem combinações diferentes nos diferentes promotores.

Nos eucariotos, existem numerosos fatores de transcrição que interagem com os promotores. Por exemplo, o fator TFIID une a sequência TATA. Por outro lado, os genes do RNA ribossômico são estruturados na forma de múltiplos genes, um seguido pelo 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 a diminuição da taxa de ligação da RNA polimerase à região promotora.

Funções

Papel na transcrição

A caixa TATA participa da união e início da transcrição. Em E. coli , holoenzima de polimerase de ARN é composta por cinco subunidades a 2 ββσ. A subunidade σ liga-se ao DNA de fita dupla e move-se procurando a caixa TATA, que é o sinal que indica o início do gene.

Como ocorre a transcrição?

A subunidade σ da RNA polimerase tem uma constante de associação muito alta com o promotor (na ordem de 10 11 ), o que indica uma alta especificidade de reconhecimento entre ele e a sequência da 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 de DNA. Essa abertura é facilitada porque a sequência da caixa Pribnow é rica em AT.

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

Nas leveduras, a RNA polimerase II consiste em 12 subunidades. Essa enzima inicia a transcrição reconhecendo dois tipos de seqüências de consenso no final 5 ‘do início da transcrição, a saber: sequência de consenso TATA; Sequência de consenso do CAAT.

Fatores de transcrição

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

Os fatores de transcrição são moléculas de natureza protéica que podem se ligar à molécula de DNA e têm a capacidade de aumentar, diminuir ou anular a produção de um gene específico. Este evento é crucial para a regulação de genes.

A formação do complexo de transcrição começa com a ligação da proteína TBP (“proteína de ligação a TATA”) à caixa de TATA. Por sua vez, essa proteína se liga ao TFIIB, que também se liga ao DNA. O complexo TBP-TFIIB se liga a outro complexo formado por 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 reúnem e criam um complexo fechado. TFIIH é uma helicase e promove a separação da fita dupla do DNA, um processo que precisa de ATP. Isso acontece próximo ao 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 produzida por uma cópia desse gene mutado, que causa o aparecimento de carcinomas, leucemia e tumores.

Sabe-se que a p53 inibe a transcrição de alguns genes e ativa a de outros. Por exemplo, p53 impede a transcrição de genes com o promotor de TATA, formando um complexo que consiste em p53, outros fatores de transcrição e o promotor de TATA. Assim, a p53 mantém o crescimento celular sob controle.

Referências

  1. Bohinski, R. 1991. Bioquímica. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
  2. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Cellular and Molecular Biology. Editorial Panamericana, Buenos Aires.
  3. Friend, S. 1994. P53: um vislumbre do boneco atrás do jogo das sombras. Science, 265: 334.
  4. Devlin, TM 2000. Bioquímica. Reverté Editorial, Barcelona.
  5. Voet, D., Voet, J. 2004. Bioquímica. Jonh Wiley e filhos, Nova York.
  6. Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger – Princípios de bioquímica. WH Freeman, Nova Iorque.

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