expressao genica controle pós transcricional

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1. Pré-transcricional: Controle do grau
de compactação do DNA;
2. Transcricional: Controle dos processos
de síntese de RNAm
3. Processamento de RNAm: Controle
dos processos de maturação do RNA
mensageiro
4. Transporte de RNAm: Controle da
exportação do RNAm a partir do
núcleo em direção ao citoplasma
5. Estabilidade do RNAm: Controle de
degradação das moléculas de RNAm
6. Traducional: Controle dos processos
de tradução da fita de RNAm em
proteínas pelos ribossomos
7. Atividade da proteína: Controle sobre
a ativação, desativação, degradação
ou endereçamento para o
compartimento correto
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PROCESSAMENTO DO RNA
Após a sua transcrição, o RNA eucariótico
precisa ser processado de várias maneiras,
antes de ser exportado do núcleo para onde
possa ser traduzido. Os eventos de
processamento incluem:
● A adição do cap na extremidade 5' do
RNA (capping ou capeamento);
● O processamento propriamente dito
(splicing ou retirada de íntrons);
● A poliadenilação da extremidade 3' do
RNA (cauda poli-A).
1. CAPPING CAPEAMENTO
● O primeiro evento do processamento do
RNA é a adição do cap.
● O fator de alongamento SPT5 também
ajuda a recrutar a enzima de capping 5'
para a cauda CTD da polimerase
● O RNA recebe o cap assim que emerge do
canal de saída de RNA da polimerase. Isso
ocorre logo que o ciclo de transcrição
tenha progredido até a transição entre as
fases de início e alongamento.
● Colocação de uma base guanina
modificada à extremidade 5’ do RNA.
Especificamente, ela é uma guanina
metilada, e é ligada ao transcrito de RNA
em uma ligação incomum 5’-5'.
● Um grupo fosfato é removido da
extremidade 5' do transcrito de RNA.
● O grupo GMP é adicionado.
● Esse nucleotídeo é modificado pela
adição de um grupo metila.
2. SPLICING OU RETIRADA DOS
INTRONS
Os transcritos primários dos genes devem
ser processados para a remoção dos
íntrons antes de sua tradução em
proteínas.
O processo de remoção dos íntrons,
chamado splicing, converte o pré-mRNA
em mRNA maduro e precisa ocorrer com
grande precisão, evitando a perda ou
adição, ainda que de apenas um
nucleotídeo, nos sítios de junção de éxons.
● Existem sequências que determinam
onde o processa- mento ocorrerá.
● As reações de retirada de íntrons são
promovidas por uma grande “máquina”
molecular, chamada spliceossomo,
complexo com cerca de 150 proteínas e 5
snRNAs (tamanho equivalente ao um
ribossomo)
● Os cinco RNAs (U1, U2, U4, U5 e U6) são
chamados, conjuntamente, de pequenos
RNAs nucleares (snRNAs, small nuclear
RNAs).
● Estes complexos RNA-proteína são
chamados de pequenas proteínas
ribonucleares (snRNPs, small nuclear
ribonuclear proteins).
As snRNPs desempenham três funções no
processamento:
1. Reconhecem o sítio de processamento 5'
e o sítio de ramificação;
2. Aproximam esses sítios;
3. Catalisam (ou auxiliam a catálise) a
clivagem do RNA e as reações de
religação.
● A falta de precisão no processamento – se
uma base for perdida ou adicionada na
fronteira entre dois éxons – deixaria as
fases de leitura dos éxons fora de ordem:
os códons a jusante seriam selecionados
incorretamente e aminoácidos errados
seriam incorporados nas proteína -
Mutação: Alteração no quadro de leitura;
tipo corte-junção.
3. POLIADENILAÇÃO
● O evento final do processamento do RNA,
a poliadenilação da extremidade 3' do
mRNA, está intimamente relacionado ao
término da transcrição.
● A cauda CTD da polimerase está envolvida
no recrutamento das enzimas necessárias
para a poliadenilação
● Quando a polimerase chega ao fim de um
gene, ela encontra sequências específicas
que, após serem transcritas em RNA,
desencadeiam a transferência das
enzimas de poliadenilação para esse RNA,
levando à:
1. Clivagem do RNAm;
2. Adição de vários resíduos de
adenina à sua extremidade 3';
3. Degradação do RNA
remanescente associado à
RNA-polimerase por uma
ribonuclease 5'-3';
4. Término da transcrição.
A cauda poli-A é exclusiva dos transcritos
produzidos pela Pol 2
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO
CONTROLE PÓS TRANSCRICIONAL
SÍTIOS DE SPLICING ALTERNATIVOS E DE
POLIADENILAÇÃO
SPLICING ALTERNATIVO
● Alguns pré-mRNAs podem ser processados
de mais de uma maneira. Assim, mRNAs
contendo diferentes grupos de éxons
podem ser gerados a partir de um mesmo
pré-mRNA. Esse processo é denominado
splicing alternativo e, por meio dessa
estratégia, um gene pode dar origem a
mais de um produto polipeptídico. Esses
produtos alternativos são chamados de
isoformas.
● Estima-se que 90% ou mais dos genes do
genoma humano possam sofrer splicing
alternativo, gerando mais de uma
isoforma.
EDIÇÃO DE RNA
TRANSPORTE DE RNA; confirmação não
regulação
ESTABILIDADE DO RNAm
RNA de interferencia siRNA, miRNA, piRNA
miRNA
siRNA
● siRNAs (RNAs interferentes):
Originados de pareamento perfeito do
RNA dupla hélice, geralmente de
origem exógena (viral), ou elementos
transponíveis.
● A formação de heterocromatina
dirigida por RNAi é um importante
mecanismo de defesa celular que
limita a disseminação de elementos
transponíveis em genomas, pois
mantém suas sequências de DNA em
uma forma silenciosa
transcricionalmente.
● Os piRNAs são produzidos
especificamente na linhagem
germinativa, na qual eles bloqueiam o
movimento de elementos
transponíveis.
miRNA e infecções virais
❏ Muitas das proteínas que participam
dos mecanismos reguladores dos
miRNAs também servem para como
mecanismo de defesa: elas
orquestram a degradação de
moléculas de RNA estranhas,
especialmente aquelas que ocorrem
em forma de fita dupla.
❏ Muitos elementos de transposição e
vírus produzem RNA de fita dupla,
pelo menos transitoriamente, em seus
ciclos celulares, e a RNAi auxilia a
manter esses invasores
potencialmente perigosos sob
controle.
❏ A molécula de siRNA de cadeia
simples que permanece direciona o
RISC de volta para moléculas de RNA
complementares produzidas pelo
vírus ou elemento transponível. Como
o pareamento geralmente é exato, o
Argonauta cliva essas moléculas,
levando à sua rápida destruição.
❏ miRNAs produzido pelos vírus pode
interferir no controle da célula e
contribuir para a infecção.
❏ Estudos mostraram que vários
miRNAs de diversos vírus controlam
genes na célula hospedeira, que
controlam a proliferação celular,
apoptose e a resposta imunológica.
❏ Após todas as análises
(computacionais) do genoma do
SARS-COV-2 comparado com o
genoma humano, 90 sequências de
miRNAs maduros foram encontradas.
❏ Ligação à região 3' UTR do RNAm -
inibição tradução
❏ 40 miRNAs vírus - 73 genes
humanos