Controle da Expressão Genica (parte 2)

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Bases Celulares e Moleculares II 
 
28/09/2021 
Controle da Expressão Gênica (parte 2) 
 
Processamento do RNAm – Splicing alternativo 
• Não é necessário todos os éxons para formar uma 
determinada proteína; 
• Alguns pré-mRNAs podem ser processados de 
mais de uma maneira; 
• 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. 
 
 
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). 
 
Edição de RNA: Desaminação da adenina: é perder a 
amina, gerando inosina (hipoxantina + ribose), que se 
pareia com guanina. Desaminação da citosina: gera a 
Uracila que irá se parear com a adenina. Esses 
processos de Desaminação são feitos por enzimas 
denominadas como desaminases. 
Exemplo: 
 
 
Transporte de RNAm 
• É o controle da exportação do RNAm a partir do 
núcleo em direção ao citoplasma; 
• No núcleo ele está integro, já está maduro antes 
de chegar no citosol, o receptor de exportação é 
uma proteína que só se liga ao RNA se ele estiver 
integro, ou seja, se ele foi corretamente processado; 
• Proteínas do poro nuclear fazem o controle de 
qualidade; 
• Quando ele chega no citosol o receptor de 
exportação se desliga do RNA, voltando para o 
núcleo, para ajudar outros RNAs; 
Resumindo 
↠ Algumas proteínas acompanham o mRNA à 
medida que ele atravessa o poro, enquanto outras 
permanecem no núcleo; 
↠ O receptor de exportação nuclear de mRNA é 
um complexo de proteínas que se liga a uma 
molécula de mRNA, uma vez que ela tenha sido 
corretamente processada e poliadenilada; 
↠ Depois que o mRNA é exportado para o citosol, 
esse receptor de exportação se dissocia do mRNA 
e é transportado de volta ao núcleo, onde pode ser 
novamente utilizado. 
 
 
 
 
Estabilidade do RNAm 
• Lembrar do tempo que ele permanece no citosol, 
quanto mais tempo ele permanece no citoplasma 
antes de ser degradado, mais proteínas ele irá 
sintetizar; 
RNA de interferência: siRNA; miRNA; piRNA 
 
miRNA 
 
• Os miRNA Regulam a tradução e a estabilidade de 
mRNA; 
• A RNApolimerase II atua sobre o gene de miRNA, 
que propriamente dito também sofreu um processo 
de maturação, sendo formado no núcleo de forma 
mais inativa (Pri-miRNA); 
• O pri-miRNA vai para o citosol por meio de uma 
proteína denominada como exportina 5; 
• A proteína Dicer no citosol cliva o Pre-miRNA, 
fazendo com que fita que foi liberada se associe 
com outras proteínas formando o complexo de 
silenciamento (RISC); 
Resumindo 
↠ O miRNA precursor, por meio da 
complementaridade entre uma parte e outra de sua 
sequência, forma uma estrutura de fita dupla; 
↠ Esse RNA é “recortado” ainda enquanto no 
núcleo e então exportado para o citosol, onde é 
adicionalmente clivado pela enzima Dicer para formar 
o miRNA apropriado; 
↠ Argonauta, em conjunto com outros 
componentes de RISC, inicialmente associa-se a 
ambas as fitas do miRNA e, então, cliva e descarta 
uma delas. A outra fita guia RISC para mRNAs 
específicos pelo pareamento de bases; 
↠ Nos mamíferos, a combinação miRNA-mRNA 
frequentemente não se estende além da curta 
região “semente” de sete nucleotídeos próxima da 
extremidade 5’ do miRNA. Esse pareamento de 
bases menos extenso induz a inibição da tradução, a 
desestabilização do mRNA e a transferência do 
mRNA para os corpos P onde é degradado. 
(Obs: nas neoplasias pode haver deficiência de 
miRNA, fazendo com que ele não iniba a produção 
da proteína oncogênica corretamente) 
 
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. 
 
 
 
 
Controle traducional 
 
 
Controle Pós-Traducional 
• A regulação de proteínas já produzidas ("após 
tradução") pode ajudar as células a responderem a 
estímulos ou mudar seu comportamento de forma 
rápida e acentuada; 
• Por exemplo, uma proteína que já havia sido 
produzida, mas estava em seu estado inativo, pode 
ser "ativada" por uma simples modificação química, 
sem precisar passar pela transcrição e tradução; 
• É o controle da atividade proteica; 
• Esse controle Pós-Traducional pode ocorrer por: 
fosforilação (sinalização intracelular), Glicosilação, 
ubiquitinação (proteossomo), formação de ligações 
dissulfeto / dobramento, adição de âncoras lipídicas 
(Ex: proteínas de membrana), clivagem da cadeia 
(Ex: insulina). 
Fosforilação 
• Quais aminoácidos podem ser fosforilados? 
Aqueles que possuem hidroxila na sua cadeia lateral, 
sendo eles: serina, treonina e tirosina; 
O efeito da fosforilação varia de proteína para 
proteína: algumas são ativadas, outras desativadas. 
• Aminoácidos fosforilados podem tornar-se inativos; 
Glicosilação de proteínas 
• Ocorre principalmente no reticulo endoplasmático 
e no Complexo de Golgi; 
• 50% das proteínas são glicosiladas; 
• No processo da N-glicosilação a proteína tem os 
açúcares ligados a proteína através do nitrogênio da 
amida de resíduos de asparagina; 
• No processo O-glicosilação, a ligação é feita entre 
o grupo hidroxila da serina ou treonina e o açúcar; 
• Esses processos são concomitantes a tradução, 
isto é, ocorrem enquanto a proteína está sendo 
sintetizada e, assim, pode afetar o enovelamento da 
proteína. 
Ubiquitinação 
• Proteínas podem ser marcadas para degradação 
pela adição de um marcador chamado Ubiquitina. A 
proteína marcada é reconhecida por uma protease 
responsável por destruir proteínas marcadas para 
degradação. 
 
Controle Expressão Genica em procarioto 
• Operon: é um conjunto de genes controlados 
sobre um único promotor (policistrônico). Em geral 
um Operon contém genes que atuam em um 
mesmo processo. 
 
• Cada gene codifica uma proteína, mas são 
controlados por um mesmo promotor. 
• Proteína repressora: em baixa concentração, ela é 
inativada, já na alta concentração ela se conecta no 
promotor reprimindo a síntese dessa proteína. 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo: (triptofano)