Maturacao do RNA

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Universidade Federal De São João Del Rei 
Campus Centro – Oeste 
Bacharelado Em Bioquímica 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maturação do RNA 
 
 
 
 
 
 
 
Izabelle Catarine Gonçalves Maia 
Simone Silva Souto 
Victória Silva Júdice 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Divinópolis/Mg 
Agosto 2022 
 
Maturação do RNA 
• Procariotos 
A ausência de membrana nuclear faz com que o genoma fique disperso no citosol, sendo assim os 
processos de transcrição e tradução são acoplados de forma que antes mesmo de terminar a 
transcrição, a tradução já se inicia. Uma das consequências disso é que, em geral, os mRNAs de 
procariotos não sofriam modificações. (Assim que o RNA é transcrito ele já vira molde para ser 
traduzido pelos ribossomos). 
O tRNA e o rRNA de procariotos, podem ser alterados de diferentes formas para se transformarem 
em um RNA funcional. 
 
• Eucariotos 
O transcrito primário (produto imediato da transcrição), não é necessariamente uma entidade 
funcional. Para se tornar funcional, a maioria deles, precisa sofrer uma série de modificações que 
podem envolver adição ou remoção de nucleotídeos ou modificações de nucleotídeos específicos. 
- mRNA, tRNA e rRNA podem ser alterados de diferentes formas para serem um RNA funcional. 
- Processamento co-transcricional: é o conjunto de modificações sofrida pelo transcrito primário. 
- Transcrição e tradução estão temporal e espacialmente isolados: 
 - A transcrição ocorre no núcleo e a tradução no citoplasma. Os transcritos primários que vão 
originar o mRNA, antes de atravessarem a membrana nuclear, sofrem extensiva modificação. 
 
• Tipos de modificações em eucariotos 
Podem ser de três tipos, esses conjuntos de modificações no transcrito primário nuclear originará o 
mRNA maduro que migrará para o citoplasma. 
 Adição do “capacete” na extremidade 5’ do mRNA 
O “capacete” é uma estrutura química formada por um resíduo de 7- metilguanosina ligado a 
extremidade 5’ no mRNA através de uma ligação 5’,5’ trifosfato. 
- Funções: proteger o mRNA e permitir a ligação do mRNA ao ribossomo. 
- Síntese: acontece logo no início da transcrição, quando transcrito cerca de 20 a 30 nucleotídeos o 
“capacete” já é sintetizado por enzimas específicas. Logo após a sintetização ocorre a ligação a duas 
proteínas. É sintetizado através de 4 a 5 reações químicas envolvendo diferentes enzimas. 
- Processo: o primeiro ribonucleotídeo que é adicionado pelo RNA polimerase na extremidade 5’, ele 
permanece como trifosfato. Logo após é catalisado pela enzima fosfohidrolase (que remove o fosfato 
gama). Depois a guanililtranferase une uma molécula de GTP a extremidade 5’, com isso há a 
hidrolise do pirofosfato restando o fosfato alfa, resultando em guanosina trifosfato (Gppp) na 
extremidade 5’. Então ocorre a metilação do N7 da guanina, a guanina 7- metil transferase transfere 
o grupamento metil ficando 7- metil guanosina trifosfatado. Podem acontecer também reações de 
metilação no 1° e 2° ribonucleotídeos, essa reação é catalisada pela enzima 2’- O metil transferase, 
que transfere o grupamento metil para a -OH 2’ do 1° e 2° ribonucleotídeo formando por fim a 
cobertura do capacete. 
 
 Splicing: montagem dos segmentos codificadores (éxons) 
- Os genes do genoma de eucariotos podem ser fragmentados, regiões fragmentadas são regiões 
codificantes (éxons) alternando-se com regiões não codificantes (introns). 
- O splicing ocorre no núcleo. O transcrito primário só poderá ser traduzido se for devidamente 
montado, descartando-se os introns e unindo-se os éxons em sequência ordenada. 
- Os introns são frequentes em genes de eucariotos e são mais extensos que os éxons. 
- Processo: a remoção dos introns e a união dos éxons ocorre via reações específicas, em prontos de 
junção definidos, garantindo que a mensagem na sequência de éxons não seja alterada durante a 
montagem. 
- Sítios de splicing que estão presentes nas fronteiras onde ocorrem as junções de éxons e introns: 
 - Doadores de splicing: bordas éxon-introns (inicia a reação) 
 - Receptoras de splicing: bordas introns-éxons (recebe a reação) 
- Classes principais de introns 
 - Introns autoprocessantes: enzimas proteicas não estão envolvidas; grupo I e II. 
- Grupo I: 
- Estão presentes em genes nucleares, mitocôndrias e cloroplastos que codificam para mRNA, tRNA 
e rRNA, alguns vírus e bactérias. 
- Não necessita de ATP, são raros. 
- Precisa de cofator externo: guanosina (GMP, GDP e GTP). 
- Processo Introns Grupo I: para a incisão do intron no transcrito primário é necessária a presença de 
um cofator externo. A -OH 3’ da guanosina atua como nucleófilo atacando o fosfato no sítio cortado 
5’ clivando a ligação fosfodiéster e a guanosina fica ligada na extremidade 5’ do intron. Após a quebra 
(remoção do intron) gera uma -OH livre que age como nucleófilo e ataca a extremidade 5’ do éxon, 
ocorrendo a clivagem da ligação fosfodiéster, o intron é eliminado na forma linear que é 
posteriormente degradado e os éxons se unem. 
- Grupo II 
- São encontrados nos transcritos primários do mRNA de mitocôndria e nos dos cloroplastos, em 
fungos, algas, plantas e bactérias. 
- Não necessitam de ATP, são raros. 
- Adenilato interno (próximo a extremidade 3’) promove a clivagem. 
- Formação de uma alça. 
- Processo Introns Grupo II: há a presença de uma adenosina específica interna presente na região 
ponto de ramificação, dessa maneira o intron ataca o seu próprio sitio de corte. Da mesma forma do 
grupo I o intron é eliminado, porém em forma de laço, o intron é removido e os éxons se ligam. 
 
- Introns de terceira classe 
- São os mais comuns e a maior classe de introns. 
- Presentes nos transcritos primários de mRNA nucleares. 
- Introns processados no spliceossomo. 
- O corre consumo de ATP para a montagem do spliceossomo. 
- Características do intron processado no spliceossomo: começa com a sequência GU e termina com 
AG; terá resíduo de Adenilato fazendo parte do sítio de ramificação; próximo a extremidade 3’ trecho 
rico em pirimidinas. 
- Para o processamento é necessário RNA nucleares pequenos (U1, U2, U4, U5 e U6) que reconhece 
os trechos. O U1 e U2 definem onde vai ocorrer as reações de splicing. Isso forma o spliceossomo. 
 Poliadenilação: adição da cauda de poli-A na extremidade 3’ do mRNA 
- Cauda poli-A: é um trecho de várias adeninas, de 80 a 250 resíduos de adenilatos, adicionados no 
fim da transcrição, a cauda protege o mRNA e permite a ligação do mRNA ao ribossomo. 
- Sintetizada: a sequência consenso é alvo de ligação de um complexo de proteínas, proteínas 
específicas (endonucleases) clivam AAUAAA, depois há a adição de 80 a 250 adenilatos pela 
poliadenilato polimerase formando a cauda. 
 
• Forma especiais de processamento do RNA 
- Introns nos genes de eucariotos: custo energético alto (desvantagem), possibilitam o processamento 
alternativo (vantagem). 
- Processamento alternativo: reconhece diferentes sítios de corte para a remoção dos introns, com isso 
cada mRNA maduro terá diferentes éxons, o que resulta em diferentes cadeias polipeptídicas 
originadas a partir de um mesmo gene. O transcrito primário de RNA contém sinais moleculares para 
todas as vias de processamento alternativo e a via favorecida em um determinado tecido é 
determinada por fatores de processamento, proteínas de ligação do RNA que promovem uma via 
particular. 
- Diferentes proteínas podem ser formadas através do splicing alternativo, dependendo do tecido.