صندوق تاتا: الميزات والوظائف - مادة الاحياء - 2026

في مربع TATA ، في بيولوجيا الخلية، هو إجماع تسلسل الحمض النووي التي يتم العثور عليها في كل الأنساب من الكائنات الحية ويتم حفظها على نطاق واسع. التسلسل هو 5′-TATAAA-3 ويمكن أن يتبعه بعض الأدينينات المتكررة.

موقع الصندوق هو المنبع (أو المنبع ، كما يطلق عليه غالبًا في الأدبيات) من بداية النسخ. يقع هذا في منطقة المروج للجينات ، حيث سيحدث الاتحاد مع عوامل النسخ. بالإضافة إلى هذه العوامل ، غالبًا ما يرتبط RNA polymerase II بصندوق TATA.

بوليميريز الحمض النووي الريبي II. المصدر: Fvasconcellos 21:15 ، 14 نوفمبر 2007 (UTC)

على الرغم من أن صندوق TATA هو تسلسل المروج الرئيسي ، إلا أن هناك جينات تفتقر إليه.

مميزات

تتطلب بداية تخليق الحمض النووي الريبي أن يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي بتسلسلات محددة في الحمض النووي ، تسمى المحفزات. صندوق TATA هو التسلسل الإجماعي للمروج. يطلق عليه صندوق Pribnow في بدائيات النوى ، وصندوق Goldberg-Hogness في حقيقيات النوى.

وبالتالي ، فإن صندوق تاتا هو منطقة محفوظة في الحمض النووي. أظهر تسلسل العديد من مناطق بدء نسخ الحمض النووي أن تسلسل الإجماع ، أو التسلسل المشترك ، هو (5ʾ) T * A * TAAT * (3ʾ). المواقف المميزة بعلامة النجمة لها تشابه كبير توجد دائمًا بقايا T الأخيرة في محفزات الإشريكية القولونية.

موقع صندوق TATA في بدائيات النوى

وفقًا للاتفاقية ، يتم إعطاء أزواج القواعد التي تتوافق مع بداية تخليق جزيء RNA أرقامًا موجبة ، ويتم إعطاء أزواج القواعد التي تسبق بداية RNA أرقامًا سالبة. صندوق TATA موجود في المنطقة -10.

في E. coli ، تقع منطقة المروج بين -70 و +30. يوجد في هذه المنطقة تسلسل إجماع ثانٍ (5ʾ) T * TG * ACA (3ʾ) في الموضع -35. وبالمثل ، فإن المواضع المميزة بعلامة النجمة لها تشابه كبير.

موقع صندوق تاتا في حقيقيات النوى

في حقيقيات النوى ، تحتوي مناطق المحفز على عناصر إشارة تختلف لكل من بوليميرات الحمض النووي الريبي. في E. coli ، يحدد بوليميريز RNA مفرد عناصر الإشارة في منطقة المروج.

بالإضافة إلى ذلك ، في حقيقيات النوى تكون مناطق المروج أكثر انتشارًا. هناك تسلسلات مختلفة ، تقع في منطقة -30 و -100 ، تنشئ مجموعات مختلفة في المروجين المختلفين.

في حقيقيات النوى ، هناك العديد من عوامل النسخ التي تتفاعل مع المروجين. على سبيل المثال ، يرتبط العامل TFIID بالتسلسل TATA. من ناحية أخرى ، يتم تنظيم جينات الحمض النووي الريبي الريبوزومي في شكل جينات متعددة ، يتبعها جينات أخرى.

تغير الاختلافات في تسلسل الإجماع للمناطق -10 و -35 ارتباط بوليميريز الحمض النووي الريبي بمنطقة المروج. وبالتالي ، تسبب طفرة زوج أساسي واحد انخفاضًا في معدل ارتباط بوليميريز الحمض النووي الريبي بمنطقة المروج.

المميزات

دور في النسخ

صندوق TATA يشارك في التجليد وبدء النسخ. في E. coli ، يتكون إنزيم RNA polymerase holoenzyme من خمس وحدات فرعية α ₂. ترتبط الوحدة الفرعية بالحمض النووي المزدوج الشريطة وتتحرك بحثًا عن صندوق TATA ، وهي الإشارة التي تشير إلى بداية الجين.

كيف يحدث النسخ؟

تحتوي الوحدة الفرعية σ لبوليميراز RNA على ثابت ارتباط محفز عالي جدًا (بالترتيب 10 ¹¹) ، مما يشير إلى خصوصية تمييز عالية بينها وبين تسلسل مربع Pribnow.

يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي بالمحفز ويشكل معقدًا مغلقًا. ثم يشكل مجمعًا مفتوحًا يتميز بالفتح المحلي لعشرة أزواج أساسية من الحلزون المزدوج للحمض النووي. يتم تسهيل هذا الافتتاح لأن تسلسل صندوق Pribnow غني بـ AT.

عندما يتم فك الحمض النووي ، تتشكل أول رابطة فوسفوديستر ويبدأ استطالة الحمض النووي الريبي. يتم تحرير الوحدة الفرعية ويغادر بوليميراز الحمض النووي الريبي المروج. يمكن لجزيئات بوليميراز الحمض النووي الريبي الأخرى أن ترتبط بالمحفز وتبدأ النسخ. بهذه الطريقة يمكن نسخ الجين عدة مرات.

في الخميرة ، يتكون RNA polymerase II من 12 وحدة فرعية. يبدأ هذا الإنزيم النسخ من خلال التعرف على نوعين من متواليات الإجماع في نهاية 5ʾ من بداية النسخ ، وهي: تسلسل إجماع TATA ؛ تسلسل إجماع CAAT.

عوامل النسخ

يتطلب RNA polymerase II بروتينات ، تسمى عوامل النسخ TFII ، من أجل تكوين مركب نسخ نشط. يتم حفظ هذه العوامل إلى حد ما في جميع حقيقيات النوى.

عوامل النسخ هي جزيئات ذات طبيعة بروتينية يمكنها الارتباط بجزيء الحمض النووي ولديها القدرة على زيادة أو تقليل أو إلغاء إنتاج جين معين. هذا الحدث حاسم لتنظيم الجينات.

يبدأ تكوين مركب النسخ بربط بروتين TBP ("بروتين ربط TATA") بصندوق TATA. بدوره ، يرتبط هذا البروتين بـ TFIIB ، والذي يرتبط أيضًا بالحمض النووي. يرتبط مركب TBP-TFIIB بمركب آخر يتكون من TFIIF و RNA polymerase II. بهذه الطريقة ، يساعد TFIIF RNA polymerase II على الارتباط بالمحفز.

في النهاية ، يجتمع كل من TFIIE و TFIIH لإنشاء مجمع مغلق. TFIIH هو هيليكاز ويعزز الفصل المزدوج للحمض النووي ، وهي عملية تتطلب ATP. يحدث هذا بالقرب من موقع بدء تخليق الحمض النووي الريبي. بهذه الطريقة ، يتم تشكيل المجمع المفتوح.

عوامل النسخ والسرطان

بروتين p53 هو عامل نسخ ، يُعرف أيضًا باسم بروتين p53 الكابت للورم. إنه نتاج لجين سرطاني مهيمن. تحدث متلازمة Li-Fraumeni بسبب نسخة واحدة من هذا الجين المتحور ، مما يؤدي إلى الأورام السرطانية وسرطان الدم والأورام.

من المعروف أن P53 يمنع نسخ بعض الجينات وينشط جينات أخرى. على سبيل المثال ، يمنع p53 نسخ الجينات بمحفز TATA عن طريق تكوين معقد يتكون من p53 وعوامل النسخ الأخرى ومحفز TATA. وهكذا ، يحافظ p53 على نمو الخلايا تحت السيطرة.

المراجع

1. Bohinski، R. 1991. الكيمياء الحيوية. Addison-Wesley Iberoamericana ، ويلمنجتون ، ديلاوير.
2. لوديش ، إتش ، بيرك ، أ. ، زيبورسكي ، إس إل ، ماتسوداريا ، بي ، بالتيمور ، دي ، دارنيل ، ج. 2003. البيولوجيا الخلوية والجزيئية. افتتاحية Médica Panamericana ، بوينس آيرس.
3. Friend، S. 1994. P53: لمحة عن الدمية خلف مسرحية الظل. Science 265: 334.
4. Devlin، TM 2000. الكيمياء الحيوية. افتتاحية Reverté ، برشلونة.
5. Voet، D.، Voet، J. 2004. الكيمياء الحيوية. جون وايلي وأولاده ، نيويورك.
6. Nelson، DL، Cox، MM 2008. Lehninger - مبادئ الكيمياء الحيوية. دبليو إتش فريمان ، نيويورك.