En los organismos vivos, la transcripción del ácido desoxirribonucleico (ADN) es el paso inicial necesario para la expresión de un gen. La caja TATA, también conocida como caja Goldberg-Hogness, es una región del ADN que ayuda a iniciar el proceso de transcripción. Es parte de la región promotora, que regula la expresión génica al proporcionar un sitio de unión para las enzimas involucradas en la transcripción de genes. La caja TATA se encuentra en eucariotas, organismos que tienen estructuras complejas unidas a membranas dentro de sus células, incluidos los humanos.
El ADN consta de nucleótidos, unidades estructurales repetidas que vienen en cuatro variedades: las nucleobases adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). A medida que estas bases se repiten, forman patrones que codifican información genética. También forman pares al unirse químicamente de manera complementaria, con la adenina uniéndose a la timina y la guanina uniéndose a la citosina. Los pares de bases conectan las dos hebras de una molécula de ADN en una estructura de doble hélice.
Cuando se transcribe el ADN, las enzimas dividen la doble hélice en sus hilos constituyentes, exponiendo el código genético a la duplicación. Cada hebra de ADN se utiliza como plantilla para sintetizar una hebra de ácido ribonucleico (ARN). Una enzima conocida como ARN polimerasa construye la cadena de ARN uniendo nucleobases complementarias a cada hebra de ADN expuesta.
Para que los genes completos se transcriban en ARN mensajero (ARNm) para su expresión eventual, la ARN polimerasa debe comenzar la transcripción en el punto correcto de la secuencia de ADN. Este punto, conocido como sitio de iniciación, está indicado por una región promotora que se encuentra ligeramente aguas arriba del gen. La caja TATA es una secuencia de ADN, que consta de nucleobases TATAAA, ubicadas en la región promotora aproximadamente 25 pares de bases antes del sitio de transcripción.
Las proteínas conocidas como factores de transcripción se unen a la caja TATA. Una de ellas, la proteína de unión a TATA (TBP), es específica de TATA, mientras que las otras pueden unirse a regiones promotoras no TATA. La ARN polimerasa es capaz de reconocer la presencia de factores de transcripción como una señal para unirse a esa ubicación. Después de unirse a la caja TATA, la ARN polimerasa se encuentra en el sitio de inicio y ahora puede comenzar a transcribir el gen.
La mayoría de las regiones promotoras de genes no contienen una caja TATA. En los genes sin TATA, los factores de transcripción reconocen otras secuencias promotoras y la ARN polimerasa se une a estas en su lugar. Los investigadores han descubierto diferencias en la regulación entre genes con la caja TATA y aquellos sin la caja TATA a través del estudio de organismos modelo como la levadura Saccharomyces y la mosca de la fruta Drosophila.