En biología molecular , la caja TATA (también llamada caja de Goldberg-Hogness ) [1] es una secuencia de ADN que se encuentra en la región promotora central de genes en arqueas y eucariotas . [2] El homólogo bacteriano de la caja TATA se llama caja Pribnow, que tiene una secuencia de consenso más corta .
La caja TATA se considera una secuencia de ADN no codificante (también conocida como elemento regulador cis ). Se denominó "caja TATA" ya que contiene una secuencia de consenso caracterizada por pares de bases T y A repetidos . [3] No está claro cómo se originó el término "caja". En la década de 1980, mientras se investigaban las secuencias de nucleótidos en los loci del genoma del ratón , se encontró la secuencia de la caja de Hogness y se "encajonó" en la posición -31. [4] Cuando se compararon los nucleótidos consenso y los alternativos, los investigadores "encasillaron" las regiones homólogas. [4] El encajonamiento de secuencias arroja luz sobre el origen del término "caja".
La caja TATA se identificó por primera vez en 1978 [1] como un componente de los promotores eucariotas. La transcripción se inicia en la caja TATA en genes que contienen TATA. La caja TATA es el sitio de unión de la proteína de unión a TATA (TBP) y otros factores de transcripción en algunos genes eucariotas. La transcripción génica por la ARN polimerasa II depende de la regulación del promotor central por elementos reguladores de largo alcance como potenciadores y silenciadores. [5] Sin una regulación adecuada de la transcripción, los organismos eucariotas no podrían responder adecuadamente a su entorno.
Según la secuencia y el mecanismo de iniciación de la caja TATA, las mutaciones como inserciones , deleciones y mutaciones puntuales en esta secuencia de consenso pueden producir cambios fenotípicos . Estos cambios fenotípicos pueden convertirse en un fenotipo de enfermedad . Algunas enfermedades asociadas con mutaciones en la caja TATA incluyen cáncer gástrico , ataxia espinocerebelosa , enfermedad de Huntington , ceguera , β-talasemia , inmunosupresión , síndrome de Gilbert yVIH-1 . La proteína de unión a TATA (TBP) también podría ser el objetivo de los virus como medio de transcripción viral. [6]
La caja TATA fue el primer motivo promotor central eucariota identificado en 1978 por el bioquímico estadounidense David Hogness [1] mientras él y su estudiante de posgrado, Michael Goldberg, estaban de año sabático en la Universidad de Basilea en Suiza. [7] Primero descubrieron la secuencia TATA al analizar secuencias promotoras de ADN 5 ' en genes de Drosophila , mamíferos y virales . [8] [2] La caja TATA se encontró en genes codificadores de proteínas transcritos por la ARN polimerasa II . [2]
La mayoría de las investigaciones sobre la caja TATA se han realizado en genomas de levadura, humanos y Drosophila , sin embargo, se han encontrado elementos similares en arqueas y eucariotas antiguos . [2] En especies de arqueas, el promotor contiene una secuencia rica en AT de 8 pb ubicada ~ 24 pb corriente arriba del sitio de inicio de la transcripción. Esta secuencia se llamó originalmente Caja A, que ahora se sabe que es la secuencia que interactúa con el homólogo de la proteína de unión a TATA de arqueas (TBP). Además, aunque algunos estudios han descubierto varias similitudes, hay otros que han detectado diferencias notables entre el TBP arqueal y eucariota. La proteína arquea exhibe una mayor simetría en su secuencia primaria y en la distribución decarga electrostática , que es importante porque la simetría más alta reduce la capacidad de la proteína para unirse a la caja TATA de manera polar. [2]