TATA-kutija

TATA-kutije je TATAWAW, gdje je W ili A ili T.]]
U molekulskoj biologiji, **TATA-kutija** (također zvana **Goldberg&ndash;Hognessova kutija**) je sekvenca DNK pronađena u promotorskoj regiji jedarnog gena u Archaea i eukariota. Bakterijski homolog TATA-kutije naziva se Pribnowljeva kutija, koja ima kraću konsenzusnu sekvencu.

TATA-kutija se smatra nekodirajućom DNK sekvencom (također poznata kao cis-regulatorni element). Nazvana je "TATA-kutija" jer sadrži konsenzusnu sekvencu koju karakteriše ponavljanje baznih patova T i A. Kada su konsenzusni nukleotidi alternativni upoređivani, istraživači su "upakirali" homologne regije.

## Karakteristike 
### Lokacija 
Promotorske sekvence variraju između bakterija i eukariota. Kod eukariota, TATA kutija se nalazi 25 baznih parovas uzvodno od početka mjesta koje Rpb4/Rbp7 koristi za pokretanje transkripcije. U metazoa, TATA kutija nalazi se 30 baznih parova uzvodno od mjesta početka transkripcije. Kada promotori koriste kompleks SAGA/TATA kutije za regrutaciju RNK polimeraze II, bolje su regulirani i pokazuju više nivoe ekspresije od promotora koji koriste TFIID/TBP način regrutacije. Kod kvasca, naprimjer, jedna studija je otkrila da različiti genomi *Saccharomyces* imaju konsenzusbu sekvencu 5'-TATA(A/T)A(A/T)(A/G)-3', ali samo oko 20% gena kvasca čak je sadržavalo TATA sekvencu. Slično tome, kod ljudi samo 24% gena ima promotorske regione koji sadrže TATA kutiju. Geni koji sadrže TATA-kutiju imaju tendenciju da budu uključeni u reakcije na stres i određene tipove metabolizma i više su regulirani u poređenju sa genima bez TATA. Općenito, geni koji sadrže TATA nisu uključeni u bitne ćelijske funkcije kao što su rast ćelije, replikacija DNK, transkripcija i translacija zbog njihove visoko regulirane prirode. TATA kutije preko regiona antiparalelnih β listova u proteinu.
# Četiri vodikove veze formiraju se između polarnih bočnih lanaca na TBP aminokiselinama (Asn27, Asn117, Thr82, Thr173)i baze u malom žlijebu.
# Brojne hidrofobne interakcije (~15) se formiraju između TBP ostataka (posebno Ile152 i Leu163) i DNK baze, uključujući van der Waalspve sile. Ove sekundarne interakcije izazivaju savijanje DNK i spiralno odmotavanje. Stepen savijanja DNK zavisi od vrste i sekvence. Naprimjer, jedna studija koristila je sekvencu promotora adenovirusa TATA (5'-CGC**TATAAAAG**GGC-3') kao modelnu sekvencu vezivanja i otkrila da vezanje ljudskog TBP-a za TATA kutiju izaziva savijanje od 97° prema glavnom žlijebu dok je TBP protein kvasca indukovao savijanje samo od 82°. Rendgeb+nskokristalografske studije TBP/TATA-kutijskog kompleksa općenito se slažu da DNK prolazi kroz ~80° savijanje tokom procesa TBP-vezivanja.

Konformacijske promjene izazvane vezivanjem TBP za TATA kutiju omogućavaju dodatnim trankripcijskim faktoerom i RNK-polimr+erazom II da se vežu za promotorski region. TFIID se prvo vezuje za TATA kutiju, što je olakšano vezivanjem TFIIA za uzvodni dio kompleksa TFIID. TFIIB se zatim vezuje za TFIID-TFIIA-DNK kompleks kroz interakcije i uzvodno i nizvodno od TATA kutije. RNK-polimeraza II se zatim regrutuje u ovaj multiproteinski kompleks uz pomoć TFIIF-u.

Ovaj klaster RNK-polimeraze II i različitih transkripcijskih faktora poznat je kao bazni transkripcijski kompleks (BTC). U ovom stanju daje samo nizak nivo transkripcije. Drugi faktori moraju stimulisati BTC da poveća nivoe transkripcije. Jedan takav primjer BTC stimulirajućeg regiona DNK je CAAT-kutija. Dodatni faktori, uključujući Kompleks posrednika, regulatorne proteine transkripcije i nukleosom-modificirajući enzim također poboljšavaju transkripciju *in vivo*. Interakcija TATA kutija sa raznim aktivatorima ili represorom može uticati na transkripciju gena na mnogo načina. Pojalčivači su regulatorni elementi dugog dometa koji povećavaju aktivnost promotera dok prigušivači potiskuju aktivnost promotora.

## Mutacije 
 na vezivanje TBP za TATA kutiju. Divlji tipo prikazuje transkripciju obavljenu normalno. Insercija ili delecija pomiču mjesto za prepoznavanje TATA kutije što rezultira pomjeranim mjestom transkripcije. Tačkaste mutacije rizikuju da se TBP ne može vezati za inicijaciju.]]
Mutacije u TATA kutiju može se kretati od delecija ili insertcija do tačkastih mutacija sa različitim efektima na osnovu gena koja je mutirana. Mutacije mijenjaju vezivanje TATA-vezujućeg proteina (TBP) za inicijaciju transkripcije. Dakle, postoji rezultujuća promena u fenotipu zasnovana na genu koji se ne eksprimira (slika 3).

### Insercije ili delecije 
Jedna od prvih studija mutacija TATA kutije je posmatrala sekvencu DNK iz *Agrobacterium tumefaciens* za tip oktopina gena citokinske signalizacije. Ovaj specifični gen ima tri TATA kutije. Promjena fenotipa uočena je samo kada su sva tri TATA polja deletirana. Insercija dodatnih parova baza između posljednjeg TATA okvira i mjesta početka transkripcije rezultiralo je pomjeranjem na početnom mestu; što rezultira fenotipskom promjenom.&nbsp; Iz ove originalne mutacijamutacijske studije, promjena u transkripciji se može vidjeti kada ne postoji TATA-kutija koja promovira transkripciju, ali će se transkripcija gena dogoditi kada postoji insercija u sekvencama.&nbsp;Na prirodu rezultirajućeg fenotipa može uticati insercija.

Mutacije u kukuruznom promotoru utiču na ekspresiju promotora gena u biljnom organu specifičnom način. Duplikacija TATA kutije dovodi do značajnog smanjenja enzimske aktivnosti u skutelumu i korijenju, ostavljajući polenske nivoe enzima nepromijenjenim. Delecija TATA kutije dovodi do malog smanjenja enzimske aktivnosti u skutelumu i korijenu, ali veliko smanjenje enzimskih nivoa u polenu. Međutim, može se vidjeti promjena u HeLa ćelijama sa TATAAAAA u TATACAA, što dovodi do 20 puta smanjene transkripcije. Neke bolesti koje zbog ove insuficijencije mogu biti uzrokovane specifičnim genom transkripcije su:&nbsp; talasemija, rak pluća, hronična hemolitska anemija, immunosupresija, hemofilija B Leyden, tromboflebitis i infarkt miokarda.

Savinkova et al. napisali su simulaciju da predvidi vrijednost *KD* za odabranu sekvencu TATA kutije i TBP-a. Ovo se može koristiti za direktno predviđanje fenotipskih osobina koje su rezultat odabrane mutacije na osnovu toga koliko se čvrsto TBP vezuje za TATA kutiju.

### Bolesti 
Mutacije u TATA-kutijskom regionu utiču na vezivanje TATA-vezujućeg proteina (TBP) za iniciranje transkripcije, što može uzrokovati da nositelji imaju bolesni fenotip.

Rak želuca je u korelaciji sa TATA kutijskimn polimorfizmom. TATA kutija ima vezujuće mjesto za transkripcijski faktor gena PG2. Ovaj gen proizvodi PG2 serum, koji se koristi kao biomarker za tumore kod raka želuca. Duže sekvence TATA kutije koreliraju sa višim nivoima seruma PG2, što ukazuje na stanja raka želuca. Nositelji sa kraćim sekvencama TATA kutija mogu proizvesti niže razine PG2 seruma.

Nekoliko neurodegenerativnih poremećaja povezani su s mutacijama TATA kutije. Naglašena su dva poremećaja, spinocerebelarna ataksija i Huntingtonova bolest. Kod spinocerebelarne ataksije, fenotip bolesti je uzrokovan ekspanzijom poliglutaminskog ponavljanja u TATA-vezujućem proteinu (TBP). Doći će do akumulacije ovih poliglutamin-TBP ćelija, kao što pokazuju proteinski agregati u moždanim dijelovima pacijenata, što rezultira gubitkom neuronskih ćelija.

Sljepoća može biti uzrokovano prekomjernim stvaranjem katarakta, kada je TATA kutija na meti mikroRNK da poveća nivo gena oksidativnog stresa. MikroRNK mogu ciljati na 3'-neprevedeni region i vezati se za TATA kutiju, kako bi aktivirale transkripciju gena povezanih sa oksidativnim stresom.

Jednonukleotidni polimorfizami (SNP-ovi]] u TATA kutijama povezani su sa B-talasemijom, imunosupresijom i drugim neurološkim poremećajima. Jednonukleotidni polimorfizmi destabilizuju TBP/TATA kompleks, što značajno smanjuje brzinu kojom će se TATA-vezujući proteini (TBP) vezati za TATA kutiju. To dovodi do nižih nivoa transkripcije, što utiče na ozbiljnost bolesti. Rezultati studija su do sada pokazali interakciju *in vitro*, ali rezultati mogu biti uporedivi sa onima *in vivo.

Gilbertov sindrom je u korelaciji sa UTG1A1 TATA kutijskim polimorfizmom. Ovo predstavlja rizik za nastanak žutice kod novorođenčadi.

MikroRNK također imaju ulogu u replikaciji virusa kao što su HIV-1. Utvrđeno je da nova mikroRNL kodirana HIV-1 povećava proizvodnju virusa, kao i aktivira latenciju HIV-1 ciljanjem na TATA kutiju.

## Klinički značaj 
### Tehnologija 
Mnoge dosadašnje studije su sprovedene *in vitro*, dajući samo predviđanje onoga što se može dogoditi, a ne prikaz onoga što se dešava u ćelijama u realnom vremenu. Nedavne studije iz 2016. urađene su kako bi se pokazala aktivnost vezivanja TATA *in vivo*. Osnovni promotorski mehanizmi za iniciranje transkripcije pomoću kanonske TBP/TFIID-zavisne bazne transkripcijske mašinerije nedavno su dokumentovani *in vivo* koji pokazuju aktivaciju od SRF-zavisnu uzvodnu aktivirajuću sekvencu (UAS) ljudskog ACTB gena koji je uključen u TATA-vezivanje.

### Terapija raka 
Farmaceutske kompanije su godinama osmišljavale lijekove zs terapiju raka za ciljanje DNK tradicijskim metodima i pokazale su se uspješnim. Međutim, toksičnost ovih lijekova natjerala je znanstvenike da istraže druge procese povezane s DNK, koji bi umjesto toga mogli biti ciljani. Posljednjih godina učinjen je zajednički napor da se pronađu molekulske mete specifične za rak, kao što su kompleksi protein-DNK, koji uključuju motiv vezivanja TATA. Spojevi koji zarobljavaju protein-DNK intermedijer mogu dovesti do toga da on bude toksičan za ćelije kada naiđu na događaj obrade DNK. Primjeri lijekova koji sadrže takve spojeve uključuju topotekan, SN-38 (topoizomeraza I), doksorubicin i mitoksantron (topoizomeraza II). U poređenju sa ostalim pripadnicima iste vrste, *Malus baccata* var. *xiaojinensis'' ima TATA-kutiju umetnutu u promotor uzvodno od transportera regulisanog gvožđem 1 (IRT1) promotora. Kao rezultat toga, nivoi aktivnosti promotora su poboljšani, povećavajući aktivnost TFIID, a zatim početak transkripcije, što rezultira fenotipom koji je učinkovitiji od gvožđa.

## Također pogledajte
* Pribnowljeva kutija
* Inicijatorski element
* Kozak konsenzusna sekvenca

## Reference 
## Vanjski linkovi
Kategorija:Regulatorne sekvence
Kategorija:1978. u biologiji