I levande organismer är transkription av deoxiribonukleinsyra (DNA) det första steget som är nödvändigt för uttrycket av en gen. TATA-boxen, även känd som Goldberg-Hogness-boxen, är en DNA-region som hjälper till att initiera transkriptionsprocessen. Det är en del av promotorregionen, som reglerar genuttrycket genom att tillhandahålla ett bindningsställe för enzymer som är involverade i att transkribera gener. TATA-boxen finns i eukaryoter – organismer som har komplexa membranbundna strukturer i sina celler – inklusive människor.
DNA består av nukleotider, repeterande strukturella enheter som finns i fyra varianter: nukleobaserna adenin (A), tymin (T), guanin (G) och cytosin (C). När dessa baser upprepas bildar de mönster som kodar för genetisk information. De bildar också par genom att binda kemiskt på ett komplementärt sätt, med adenin som binder till tymin och guanin binder till cytosin. Baspar förbinder de två strängarna av en DNA-molekyl till en dubbelspiralstruktur.
När DNA transkriberas delar enzymer dubbelhelixen i dess beståndsdelar, vilket exponerar den genetiska koden för duplicering. Varje DNA-sträng används som mall för att syntetisera en sträng av ribonukleinsyra (RNA). Ett enzym känt som RNA-polymeras konstruerar RNA-kedjan genom att binda komplementära nukleobaser till varje exponerad DNA-sträng.
För att fullständiga gener ska transkriberas till budbärar-RNA (mRNA) för eventuellt uttryck måste RNA-polymeras börja transkription vid rätt punkt i DNA-sekvensen. Denna punkt, känd som initieringsstället, indikeras av en promotorregion som förekommer något uppströms genen. TATA-boxen är en sekvens av DNA, bestående av nukleobaser TATAAA, belägna i promotorregionen cirka 25 baspar före transkriptionsstället.
Proteiner som kallas transkriptionsfaktorer binder till TATA-boxen. En av dessa, det TATA-bindande proteinet (TBP), är TATA-specifik, medan de andra kan binda till icke-TATA-promotorregioner. RNA-polymeras kan känna igen närvaron av transkriptionsfaktorer som en signal att binda till den platsen. Efter bindning till TATA-boxen är RNA-polymeras vid initieringsstället och kan nu börja transkribera genen.
De flesta promotorregioner av gener innehåller inte en TATA-box. I TATA-lösa gener känner transkriptionsfaktorer igen andra promotorsekvenser och RNA-polymeras binder till dessa istället. Forskare har upptäckt skillnader i reglering mellan gener med TATA-boxen och de utan TATA-boxen genom studiet av modellorganismer som Saccharomyces-jäst och fruktflugan Drosophila.