Aula 6 - Processamento do RNA

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Processamento do RNA
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Processamento do RNA
Os RNAs sintetizados normalmente não são funcionais e devem ser processados;
Moléc. RNA recém sintetizada  transcrito primário (seq codificadora é interrompida por íntron);
Íntron: parte do transcrito primário que não é incluída na forma madura do RNA;
Éxon: porção do transcrito primário que está presente no DNA e é mantida no RNA.
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Alterações que ocorrem: Adição, deleção ou modificação de nucleotídeos;
rRNA e tRNA  Processados em eucariotos e procariotos;
mRNA processamento em apenas eucariotos.
Processamento do RNA
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*Os mRNAs são sintetizados pela RNA polimerase II;
O mRNA citoplasmático é derivado de um precursor denominado hnRNA nuclear (heterogeneous nuclear RNA);
Os mRNA de eucariotos são geralmente monocistrônicos (codificam apenas para um polipeptídeo);
O processamento pós-transcrição do hnRNA pra originar o mRNA envolve três etapas:
Processamento do mRNA
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1- Formação de um capacete "cap" na extremidade 5‘
"cap“ : nucleotídeo 7-metilguanilato, unido por uma ligação 5'- 5' ao nucleotídeo inicial da cadeia de mRNA;
Não há extremidade 5' livre na cadeia de mRNA e sim duas extremidades 3'-OH livres. 
A formação do "cap"ocorre no núcleo.
Processamento do mRNA
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Processamento do mRNA
Cap 5’
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2- Adição de uma cauda de poli(A) à extremidade 3’
A cauda de poli A é adicionada à cadeia de hnRNA pela extremidade 3' do RNA, por uma enzima chamada poliA polimerase;
Esta enzima adiciona uma cauda de poliA de 20-250 nucleotídeos ao hnRNA;
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Esta cauda não é codificada no DNA e é específica do mRNA. A cauda de poli A é lentamente encurtada no citoplasma.
Por quê?
Processamento do mRNA
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Adição da Cauda de poli(A)
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3- Metilação das Adeninas dos éxons:
Após a transcrição, vários grupos metil são adicionados a resíduos de ADENINA (A) localizados em éxons. Talvez a metilação desempenhe um papel de proteção na porção do transcrito a ser preservado.
Processamento do mRNA
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4- “Splicing” para a remoção dos íntrons:
O splicing é o passo final do processamento do mRNA.
 
lntron - parte do transcrito primário que não está incluída no mRNA, tRNA e rRNA maduro;
Exon - parte do transcrito primário que chega ao citoplasma como parte de uma molécula de RNA;
Processamento do mRNA
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A remoção do intron é um processo de alta precisão, uma vez que o erro de apenas uma base levaria a leitura errada de toda sequência seguinte.
Qual tipo de mutação causaria???
Processamento do mRNA
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“Splicing” para a remoção dos íntrons:
Existem algumas sequências relativamente conservadas nos limites intron-exon e uma sequência rica em pirimidinas dentro de intron;
Para que ocorra o "splicing", é necessário que uma estrutura se organize em torno do RNA. Esta estrutura é chamada de "spliceosomo“;
Processamento do mRNA
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Processamento do mRNA
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Formação do spliceossomo ou emendossomo para a retirada dos íntrons:
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Considerações:
O RNA transcrito em eucariotos é dividido em éxons (regiões codificantes das proteínas) e íntrons (regiões que separam os éxons e de função desconhecida).
O n° e tamanho dos íntrons variam de gene p/ gene e de espécie p/ espécie.
A maior parte do DNA de mamíferos codifica íntrons e não éxons.
Exemplo: Média do Íntron: 2.000 nucleotídeos
Média do Éxon: 200 nucleotídeos
 
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O "Splicing" é a última etapa de processamento do mRNA que, com o "cap" na extremidade 5' e a cauda de poli(A), na extremidade 3' vai para o citoplasma, onde, complexando-se com ribossomos, serve de molde para a síntese proteica.
Processamento do mRNA
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Processamento alternativo do mRNA:
*Os genes de mRNA podem ser:
Monocistrômicos;
Policistrômicos.
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Dois mecanismos para o processamento alternativo de transcritos complexos nos eucariotos
Processamento do mRNA
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Processamento alternativo do transcrito do gene da calcitonina em ratos:
O transcrito primário possui dois sítios poliA; um predomina no cérebro, o outro, na tireóide. No cérebro, o corte elimina o éxon calcitonina (éxon 4); na tireóide, esse éxon é retido. Os peptídeos resultantes são processados para produzir os produtos hormonais finais: o peptídeo relacionado à calcitonina (CGRP) no cérebro e a calcitonina na tireóide.
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Processamento do mRNA
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Após splicing, os mRNAs são reconhecidos por proteínas receptoras, localizadas próximo ao poro nuclear, e estas transportam-no ativamente p/ o citoplasma.
Transporte ao citoplasma
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Classes/Tipos de íntrons que ocorrem nos transcritos:
Tipo
Onde ocorrem
Classe I (Autosplicing)
Encontrado em genes nucleares e mitocondriais derRNAemRNAde fungos;
Classe II (Autosplicing)
trancritosprimários demRNA(mitocondriais ecloroplastiais).
Classe III (Spliceossomo/Emendossomo)
Ocorre emmRNA
Classe IV
Ocorre emtRNA, catalisados porribozimas(snRNA).
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A remoção de íntrons envolve a quebra de uma ligação fosfodiéster na junção éxon-íntron e a formação de outra entre as extremidades dos éxons;
Essa excisão pode ocorrer devido a atividade catalítica do próprio RNA precursor (Ribozimas).
Esse processo pode ocorrer de 2 formas caracterizando os íntrons em 2 grupos:
Auto-Splicing
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Grupo I descoberto em precursores de rRNA, ocorre na presença do íon Mg2+ e guanosina como cofator. O íntron é removido por. 2 reações de transesterificação
Encontrado em genes nucleares e mitocondriais de rRNA e mRNA de fungos;
Grupo II apresentam a seq. GU e APy nas suas extremidade 5’ e 3’. 
Encontrados em trancritos primários de mRNA (mitocondriais e cloroplastiais).
Auto-Splicing
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Eucariotos: 
Os ribossomos de eucariotos contêm 4 rRNAs (18S, 28S, 5.8S e 5S).;
Os três primeiros são transcritos como uma única unidade de transcrição, na forma de um pré-rRNA, por ação da RNA polimerase I;
A síntese do rRNA 5S é catalisada pela RNA polimerase III.
Síntese e Processamento do rRNA
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Eucariotos:
Um precursor de 45S foi isolado no nucléolo. Esta molécula é clivada para dar origem aos rRNA l8S, 28S e 5.8S;
A subunidade pequena do ribossomo (40S) contém rRNA l8S, é terminada e enviada para o citoplasma a uma velocidade maior que a subunidade grande (60S);
Por isso, o núcleo contêm uma quantidade maior de subunidades grandes que de pequenas.
Síntese e Processamento do rRNA
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Procariotos: 
Os ribossomos de procariotos contêm 3 rRNAs (16S, 23S e 5S). 
Originam-se do precursor 30S.
São sintetizados por uma única RNA pol.
Síntese e Processamento do rRNA
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*A designação S (unidades Svedberg) refere-se a velocidades de sedimentação na centrífuga. Os valores de S (coeficiente de sedimentação) não são necessariamente aditivos quando as subunidades estão combinadas
Síntese e Processamento do rRNA
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Processamento do rRNA (Procariotos)
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Processamento do rRNA (Eucariotos)
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Afinal, como os ribossomos são formados?
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A síntese do rRNA 5S e tRNA é catalizada pela RNA polimerase III. 
rRNA 5S não sofre processamento.
A transcrição termina quando a RNA polimerase III encontra uma sequência de resíduos do nucleotídeo timina (T).
Síntese e Processamento do tRNA
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Os tRNAs são sintetizados como precursores que são modificados, O pré-tRNA sofre:
1- Remoção de três nucleotídeos da extremidade 3' e adição da sequência CCA;
2-"Splicing" e remoção das sequências intercaladas;
3- Modificação de algumas bases por : metilação, deaminação ou redução;
Síntese e Processamento do tRNA
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Os íntrons estão marcados de A a G e os éxons de 1 a 7.
Hibridização DNA/RNA após processamento
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De que adianta amadurecer, sem ser traduzido?
Aguardem...
(;
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