Negli organismi viventi, la trascrizione dell’acido desossiribonucleico (DNA) è il passaggio iniziale necessario per l’espressione di un gene. La scatola TATA, nota anche come scatola Goldberg-Hogness, è una regione del DNA che aiuta ad avviare il processo di trascrizione. Fa parte della regione del promotore, che regola l’espressione genica fornendo un sito di legame per gli enzimi coinvolti nella trascrizione dei geni. La scatola TATA si trova negli eucarioti, organismi che hanno complesse strutture legate alla membrana all’interno delle loro cellule, compresi gli esseri umani.
Il DNA è costituito da nucleotidi, unità strutturali ripetute che sono disponibili in quattro varietà: le basi azotate adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C). Quando queste basi si ripetono, formano modelli che codificano le informazioni genetiche. Formano anche coppie legandosi chimicamente in modo complementare, con l’adenina che si lega alla timina e la guanina che si lega alla citosina. Le coppie di basi collegano i due filamenti di una molecola di DNA in una struttura a doppia elica.
Quando il DNA viene trascritto, gli enzimi dividono la doppia elica nei suoi fili costituenti, esponendo il codice genetico per la duplicazione. Ogni filamento di DNA viene utilizzato come stampo per sintetizzare un filamento di acido ribonucleico (RNA). Un enzima noto come RNA polimerasi costruisce la catena dell’RNA legando basi azotate complementari a ciascun filamento di DNA esposto.
Affinché i geni completi vengano trascritti nell’RNA messaggero (mRNA) per l’eventuale espressione, l’RNA polimerasi deve iniziare la trascrizione nel punto corretto della sequenza del DNA. Questo punto, noto come sito di inizio, è indicato da una regione del promotore che si trova leggermente a monte del gene. La scatola TATA è una sequenza di DNA, costituita da basi azotate TATAAA, situata nella regione del promotore circa 25 coppie di basi prima del sito di trascrizione.
Le proteine note come fattori di trascrizione si legano alla scatola TATA. Uno di questi, la proteina legante TATA (TBP), è specifico per TATA, mentre gli altri possono essere in grado di legarsi a regioni promotrici non TATA. L’RNA polimerasi è in grado di riconoscere la presenza di fattori di trascrizione come segnale per legarsi a quella posizione. Dopo il legame alla scatola TATA, l’RNA polimerasi si trova nel sito di inizio e può ora iniziare a trascrivere il gene.
La maggior parte delle regioni promotrici dei geni non contiene una scatola TATA. Nei geni senza TATA, i fattori di trascrizione riconoscono altre sequenze promotrici e l’RNA polimerasi si lega a queste invece. I ricercatori hanno scoperto differenze nella regolazione tra i geni con la scatola TATA e quelli senza la scatola TATA attraverso lo studio di organismi modello come il lievito Saccharomyces e il moscerino della frutta Drosophila.