KOTAK TATA: FITUR DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

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.

Letak kotak berada di hulu (atau hulu, seperti yang sering disebut dalam literatur) sejak dimulainya transkripsi. Ini terletak di wilayah promotor gen, tempat 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)

Meskipun kotak TATA adalah urutan promotor utama, ada gen yang kekurangannya.

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.

Jadi, kotak TATA adalah wilayah yang dilestarikan dalam DNA. Pengurutan banyak daerah awal transkripsi DNA menunjukkan bahwa urutan konsensus, atau urutan umum, adalah (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). Posisi yang ditandai dengan asterisk memiliki homologi yang tinggi. Residu T terakhir selalu ditemukan pada promotor E. coli.

Lokasi kotak TATA di prokariota

Menurut kesepakatan, pasangan basa yang berhubungan dengan awal sintesis molekul RNA diberi bilangan positif, dan pasangan basa yang mendahului permulaan RNA diberi bilangan negatif. Kotak TATA berada di wilayah -10.

Di E. coli, wilayah promotor berada di antara posisi -70 dan +30. Di wilayah ini terdapat urutan konsensus kedua (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) pada posisi -35. Demikian pula, posisi yang diberi tanda asterisk memiliki homologi yang tinggi.

Lokasi kotak TATA di eukariota

Pada eukariota, daerah promotor memiliki elemen sinyal yang berbeda untuk setiap RNA polimerase. Dalam E. coli, satu RNA polimerase mengidentifikasi elemen sinyal di wilayah promotor.

Selain itu, pada eukariota daerah promotor lebih luas. Ada urutan berbeda, yang terletak di wilayah -30 dan -100, yang membentuk kombinasi berbeda di promotor 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, yang satu diikuti oleh yang lain.

Variasi dalam urutan konsensus dari daerah -10 dan -35 mengubah pengikatan RNA polimerase ke daerah promotor. Jadi, mutasi pasangan basa tunggal menyebabkan penurunan kecepatan pengikatan RNA polimerase ke daerah promotor.

fitur

Berperan dalam transkripsi

Kotak TATA berpartisipasi dalam pengikatan dan inisiasi transkripsi. Dalam E. coli, holoenzim RNA polimerase terdiri dari lima subunit α ₂ ββσ. Subunit σ berikatan dengan DNA untai ganda dan bergerak mencari kotak TATA, yang merupakan sinyal yang menunjukkan permulaan gen.

Bagaimana transkripsi terjadi?

Subunit σ dari RNA polimerase memiliki konstanta asosiasi promotor yang sangat tinggi (dalam urutan 10 ¹¹ ), yang menunjukkan spesifisitas pengenalan yang tinggi antara subunit tersebut dan urutan kotak Pribnow.

RNA polimerase mengikat promotor dan membentuk kompleks tertutup. Ini kemudian membentuk kompleks terbuka yang ditandai dengan pembukaan lokal 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 σ dilepaskan dan RNA polimerase meninggalkan promotor. Molekul RNA polimerase lainnya dapat mengikat promotor dan memulai transkripsi. Dengan cara ini gen dapat ditranskripsikan berkali-kali.

Dalam ragi, RNA polimerase II terdiri dari 12 subunit. Enzim ini memulai transkripsi dengan mengenali dua jenis urutan konsensus pada akhir 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 terkonservasi di semua eukariota.

Faktor transkripsi adalah molekul yang bersifat protein yang dapat mengikat molekul DNA dan memiliki kemampuan untuk meningkatkan, menurunkan, atau membatalkan produksi gen tertentu. Peristiwa ini penting untuk regulasi gen.

Pembentukan kompleks transkripsi dimulai dengan pengikatan protein TBP ("protein pengikat TATA") ke kotak TATA. Selanjutnya, protein ini mengikat TFIIB, yang juga berikatan dengan 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 mengikat promotor.

Pada akhirnya TFIIE dan TFIIH bersatu dan membuat kompleks tertutup. TFIIH adalah helikase dan mendorong 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. Jadi, p53 menjaga pertumbuhan sel tetap terkendali.

Referensi

1. Bohinski, R. 1991. Biokimia. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
2. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Biologi Seluler dan Molekuler. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires.
3. Friend, S. 1994. P53: wayang kulit di balik wayang kulit. Sains 265: 334.
4. Devlin, TM 2000. Biokimia. Editorial Reverté, Barcelona.
5. Voet, D., Voet, J. 2004. Biokimia. Jonh Wiley and Sons, New York.
6. Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger - Prinsip-prinsip biokimia. WH Freeman, New York.