Dans les organismes vivants, la transcription de l’acide désoxyribonucléique (ADN) est l’étape initiale nécessaire à l’expression d’un gène. La boîte TATA, également connue sous le nom de boîte de Goldberg-Hogness, est une région de l’ADN qui aide à initier le processus de transcription. Il fait partie de la région promotrice, qui régule l’expression des gènes en fournissant un site de liaison pour les enzymes impliquées dans la transcription des gènes. La boîte TATA se trouve chez les eucaryotes – des organismes qui ont des structures complexes liées à la membrane dans leurs cellules – y compris les humains.
L’ADN se compose de nucléotides, d’unités structurelles répétitives qui se déclinent en quatre variétés : les bases nucléiques adénine (A), thymine (T), guanine (G) et cytosine (C). Au fur et à mesure que ces bases se répètent, elles forment des modèles qui codent pour l’information génétique. Ils forment également des paires en se liant chimiquement de manière complémentaire, l’adénine se fixant à la thymine et la guanine se fixant à la cytosine. Les paires de bases relient les deux brins d’une molécule d’ADN dans une structure en double hélice.
Lorsque l’ADN est transcrit, les enzymes divisent la double hélice en ses fils constitutifs, exposant le code génétique à la duplication. Chaque brin d’ADN est utilisé comme matrice pour synthétiser un brin d’acide ribonucléique (ARN). Une enzyme connue sous le nom d’ARN polymérase construit la chaîne d’ARN en liant des bases nucléiques complémentaires à chaque brin d’ADN exposé.
Pour que des gènes complets soient transcrits en ARN messager (ARNm) pour une expression éventuelle, l’ARN polymérase doit commencer la transcription au bon endroit dans la séquence d’ADN. Ce point, connu sous le nom de site d’initiation, est indiqué par une région promotrice qui se produit légèrement en amont du gène. La boîte TATA est une séquence d’ADN, constituée de nucléobases TATAAA, située dans la région du promoteur environ 25 paires de bases avant le site de transcription.
Les protéines connues sous le nom de facteurs de transcription se lient à la boîte TATA. L’une d’entre elles, la protéine de liaison à TATA (TBP), est spécifique de TATA, tandis que les autres peuvent être capables de se lier à des régions promotrices non TATA. L’ARN polymérase est capable de reconnaître la présence de facteurs de transcription en tant que signal pour se lier à cet emplacement. Après s’être liée à la boîte TATA, l’ARN polymérase est au site d’initiation et peut maintenant commencer à transcrire le gène.
La plupart des régions promotrices des gènes ne contiennent pas de boîte TATA. Dans les gènes sans TATA, les facteurs de transcription reconnaissent d’autres séquences promotrices et l’ARN polymérase se lie à celles-ci à la place. Les chercheurs ont découvert des différences de régulation entre les gènes avec la boîte TATA et ceux sans la boîte TATA grâce à l’étude d’organismes modèles tels que la levure Saccharomyces et la mouche des fruits Drosophila.