BOÎTE TATA: CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2025

La boîte TATA, en biologie cellulaire, est une séquence d'ADN consensus que l'on retrouve dans toutes les lignées d'organismes vivants et qui est largement conservée. La séquence est 5'-TATAAA-3 'et peut être suivie de quelques adénines répétées.

L'emplacement de la boîte est en amont (ou en amont, comme on l'appelle souvent dans la littérature) dès le début de la transcription. Ceci est situé dans la région promotrice des gènes, où se produira l'union avec les facteurs de transcription. En plus de ces facteurs, l'ARN polymérase II se lie souvent à la boîte TATA.

ARN polymérase II. Source: Fvasconcellos 21:15, 14 novembre 2007 (UTC)

Bien que la boîte TATA soit la séquence promotrice principale, il y a des gènes qui en manquent.

caractéristiques

Le début de la synthèse de l'ARN nécessite que l'ARN polymérase se lie à des séquences spécifiques de l'ADN, appelées promoteurs. La boîte TATA est la séquence consensus d'un promoteur. On l'appelle la boîte de Pribnow chez les procaryotes et la boîte de Goldberg-Hogness chez les eucaryotes.

Ainsi, la boîte TATA est une région conservée dans l'ADN. Le séquençage de nombreuses régions d'initiation de la transcription d'ADN a démontré que la séquence consensus, ou séquence commune, est (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). Les positions marquées d'un astérisque ont une homologie élevée. Le dernier résidu T se trouve toujours dans les promoteurs d'E. Coli.

Localisation de la boîte TATA chez les procaryotes

Par convention, les paires de bases qui correspondent au début de la synthèse d'une molécule d'ARN reçoivent des nombres positifs et les paires de bases qui précèdent le début de l'ARN reçoivent des nombres négatifs. La boîte TATA est dans la région -10.

Dans E. coli, la région du promoteur est entre les positions -70 et +30. Dans cette région, il existe une deuxième séquence consensus (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) en position -35. De même, les positions marquées d'un astérisque ont une homologie élevée.

Emplacement de la boîte TATA chez les eucaryotes

Chez les eucaryotes, les régions promotrices ont des éléments de signal qui diffèrent pour chacune des ARN polymérases. Dans E. coli, une seule ARN polymérase identifie les éléments signal dans la région du promoteur.

De plus, chez les eucaryotes, les régions promotrices sont plus répandues. Il existe différentes séquences, situées dans la région -30 et -100, qui établissent différentes combinaisons dans les différents promoteurs.

Chez les eucaryotes, il existe de nombreux facteurs de transcription qui interagissent avec les promoteurs. Par exemple, le facteur TFIID se lie à la séquence TATA. D'autre part, les gènes de l'ARN ribosomal sont structurés sous la forme de plusieurs gènes, l'un suivi d'un autre.

Des variations dans les séquences consensus des régions -10 et -35 modifient la liaison de l'ARN polymérase à la région promotrice. Ainsi, une mutation à une seule paire de bases provoque une diminution du taux de liaison de l'ARN polymérase à la région promotrice.

Caractéristiques

Rôle dans la transcription

La boîte TATA participe à la liaison et à l'initiation de la transcription. Chez E. coli, l'holoenzyme ARN polymérase est constituée de cinq sous-unités α ₂ ββσ. La sous-unité σ se lie à l'ADN double brin et se déplace à la recherche de la boîte TATA, qui est le signal qui indique le début du gène.

Comment se passe la transcription?

La sous-unité σ de l'ARN polymérase a une constante d'association de promoteur très élevée (de l'ordre de 10 ¹¹), ce qui indique une spécificité de reconnaissance élevée entre elle et la séquence de la boîte de Pribnow.

L'ARN polymérase se lie au promoteur et forme un complexe fermé. Il forme alors un complexe ouvert caractérisé par l'ouverture locale de 10 paires de bases de la double hélice d'ADN. Cette ouverture est facilitée car la séquence de la boîte Pribnow est riche en AT.

Lorsque l'ADN est déroulé, la première liaison phosphodiester se forme et l'allongement de l'ARN commence. La sous-unité σ est libérée et l'ARN polymérase quitte le promoteur. D'autres molécules d'ARN polymérase peuvent se lier au promoteur et commencer la transcription. De cette manière, un gène peut être transcrit plusieurs fois.

Chez la levure, l'ARN polymérase II se compose de 12 sous-unités. Cette enzyme initie la transcription en reconnaissant deux types de séquences consensus à l'extrémité 5ʾ du début de la transcription, à savoir: la séquence consensus TATA; Séquence consensus CAAT.

Facteurs de transcription

L'ARN polymérase II nécessite des protéines, appelées facteurs de transcription TFII, pour former un complexe de transcription actif. Ces facteurs sont assez bien conservés chez tous les eucaryotes.

Les facteurs de transcription sont des molécules de nature protéique qui peuvent se lier à la molécule d'ADN et ont la capacité d'augmenter, de diminuer ou d'annuler la production d'un gène spécifique. Cet événement est crucial pour la régulation des gènes.

La formation du complexe de transcription commence par la liaison de la protéine TBP ("TATA-binding protein") à la boîte TATA. À son tour, cette protéine se lie au TFIIB, qui se lie également à l'ADN. Le complexe TBP-TFIIB se lie à un autre complexe constitué de TFIIF et d'ARN polymérase II. De cette manière, TFIIF aide l'ARN polymérase II à se lier au promoteur.

Au final, TFIIE et TFIIH se réunissent et créent un complexe fermé. TFIIH est une hélicase et favorise la séparation double brin de l'ADN, un processus qui nécessite de l'ATP. Cela se produit près du site de départ de la synthèse d'ARN. De cette manière, le complexe ouvert est formé.

Facteurs de transcription et cancer

La protéine p53 est un facteur de transcription, également connu sous le nom de protéine suppresseur de tumeur p53. C'est le produit d'un oncogène dominant. Le syndrome de Li-Fraumeni est causé par une copie de ce gène muté, ce qui conduit à des carcinomes, une leucémie et des tumeurs.

P53 est connu pour inhiber la transcription de certains gènes et activer celle d'autres. Par exemple, p53 empêche la transcription de gènes avec un promoteur TATA en formant un complexe constitué de p53, d'autres facteurs de transcription et du promoteur TATA. Ainsi, p53 maintient la croissance cellulaire sous contrôle.

Références

1. Bohinski, R. 1991. Biochimie. Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, Delaware.
2. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Biologie cellulaire et moléculaire. Éditorial Médica Panamericana, Buenos Aires.
3. Friend, S. 1994. P53: un aperçu de la marionnette derrière le jeu d'ombres. Science 265: 334.
4. Devlin, TM 2000. Biochimie. Editorial Reverté, Barcelone.
5. Voet, D., Voet, J. 2004. Biochimie. Jonh Wiley and Sons, New York.
6. Nelson, DL, Cox, MM 2008. Lehninger - Principes de biochimie. WH Freeman, New York.