GENÉTICA MOLECULAR - AULA 04 - PROCESSAMENTO

PROCESSAMENTO

Os diferentes tipos de RNA (ribossomal, transportador e mensageiro) são produzidos como moléculas precursoras (pré-RNAs) que necessitam sofrer modificações para atingir o estado maduro. Nos procariontes e eucariontes, tRNA e rRNA sofrem alterações semelhantes. Já o hnRNA somente ocorre em células eucariontes, o que leva a não haver processamento do mRNA nas bactérias. Lembramos aqui que, como não há compartimentalização nas bactérias, o transcrito é produzido no mesmo local onde ocorre a síntese de proteínas. Assim, os processos de transcrição e tradução são virtualmente simultâneos: conforme o mRNA é produzido, ocorre sua decodificação.

rRNA

Os genes codificadores de RNA ribossomal caracteristicamente se apresentam repetidos múltiplas vezes no genoma da célula. São compostos por sequências intercalonadoras (denominadas espaçadores intragênicos) que separam as regiões codificadoras de diferentes rRNAs. O processamento destas unidades consiste basicamente na clivagem das sequências intercalonadoras, que são degradadas, com liberação dos rRNAs maduros.

Um aspecto curioso em relação aos genes de rRNA é o fato de conterem também informação codificadora de alguns tRNAs.

tRNA

Assim como no rRNA, a codificação dos tRNA ocorre em unidades transcricionais que codificam a informação de diversas moléculas. O processamento inclui, além da clivagem por RNAses, a adição de uma sequência trinucleotídica (CCA) na extremidade 3', que será o alvo de ação das aminoaciltRNA sintetases. A enzima responsável pela adição do trinucleotídeo CCA é a nucleotidil tRNA transferase.

Após maduro, o tRNA será ligado ao seu respectivo aminoácido pela aminoaciltRNA sintetase, garantindo a especificidade de ligação.

hnRNA

O processamento mais complexo é o que ocorre na molécula precursora do mRNA. Três grandes alterações são requeridas para que o RNA hetergêneo nuclear atinja o estado maduro, passando a ser designado RNA mensageiro. Lembre-se que o hnRNA é exclusivo de eucariontes!!!

As modificações são:

Capeamento

Consiste na adição à extremidade 5' de um nucleotídeo quimicamente modificado, a 7-metil guanosina (7mG). A 7mG é adicionada pela enzima guanilil transferase em uma ligação 5'- 5' atípica (lembramos que os nucleotídeos são usualmente ligados através de grupamentos hidroxila 3' e fosfato 5'). Como esta ligação é 5'-5', temos uma ligação envolvendo dois fosfatos na extremidade do hnRNA.

Poliadenilação

Consiste na adição, na extremidade 3', de uma sequência contendo de 100 a 300 adeninas, constituindo uma estrutura denominada cauda poliA.  Após o final da transcrição o hnRNA é clivado pelo complexo CPSF/CTsF e a enzima responsável pela adição da cauda poliA é a poliApolimerase.

Remoção dos introns (splicing)
As sequências presentes na molécula de hnRNA que não possuem informação a ser utilizada na síntese das proteinas é removida a partir da atividade dos snRNAs, os RNAs pequenos nucleares. Estes RNAs atuam associados a proteínas, contituindo ribonucleoproteínas (RNPs - snRNPs). Segundo a regra GT/AG, para que o processo ocorra algumas regiões do intron devem ser identificadas: o dinucleotídeo GU na extremidade 5' do intron; o dinucleotídeo AG na extremidade 3' do intron e uma sequência polipirimidínica adjacente ao dinucleotídeo AG, na porção interna do intron.

O intron é removido na forma de laço (lariat) e degradado para reutilização dos nucleotídeos. 
O complexo conjunto de snRNPs responsável pelo splicing é designado spliceossoma.

Concluída a remoção dos introns a molécula de RNA mensageiro formada apresenta um CAP na extremidade 5' (a 7-metil guanosina), uma cauda poliA na extremidade 3' e somente exons compõe sua sequência. Ressalto qe somente após sofrer estas modificações o transcrito está habilitado a ser exportado para o citoplasma.

resumindo
http://aprendendogenetica.blogspot.com.br/2011/04/aula-4-biologia-processamento.html

animação de splicing
http://www.youtube.com/watch?v=FVuAwBGw_pQ


PARA A PRÓXIMA AULA

Questão 1 - Caracteristicamente as DNA polimerases apresentam atividades catalíticas de polimerase e exonuclease. De que forma estas atividades enzimáticas se inter-relacionam?

Questão 2 - Qual é a importância das aminoaciltRNA sintetases na decodificação da informação genética?

Questão 3 - O DNA de uma molécula alienígena foi encontrado em fragmentos de um corpo celeste. Nesta molécula foram identificados 5 elementos, denominados A, B, C, D e E. Ao se quantificar os elementos, percebeu-se que as concentrações de A e B equivaliam, assim como as concentrações de C e D. O componente E apresentava metade da concentração dos demais elementos. Proponha um modelo molecular para esse DNA alien.

Questão 4 - Qual é o papel dos fatores transcricionais?