Transporte Regulado de mRNA

Em eucariotas, a transcrição e a tradução são compartimentalizadas; um mRNA é primeiro sintetizado no núcleo e depois transportado seletivamente para o citoplasma para a síntese proteica. Antes do transporte, um pré-mRNA sofre várias etapas de modificações pós-transcricionais, incluindo splicing, 5'-capping, e adição de uma cauda de poli-adenina. Várias proteínas ligam-se ao pré-mRNA durante estas modificações. O transporte de mRNA ocorre com a ajuda de múltiplas proteínas que desempenham funções específicas durante diferentes fases do transporte de mRNA. Por exemplo, o mRNA é exportado através dos complexos dos poros nucleares com a ajuda de uma proteína exportadora, que é um heterodímero do factor de exportação nuclear 1 e transportador de exportação nuclear 1. Estas proteínas reconhecem sequências de nucleótidos específicas ou estruturas de stem-loop formadas pelo mRNA e podem ligar-se a diferentes tipos de mRNA com características de ligação semelhantes.

 O mRNA é normalmente transportado do núcleo apenas depois de ter sido totalmente processado. No entanto, alguns RNAs de vírus específicos, como o Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV), podem contornar esta regra.  O HIV transfere alguns dos seus pré-mRNAs portadores de intrões do núcleo para o citoplasma com a ajuda de uma proteína chamada Rev. A Rev é codificada pelo RNA do HIV e liga-se às sequências específicas presentes nos intrões do pré-mRNA, assim como ao receptor de exportação nuclear. Isto facilita o transporte do pré-mRNA portador de intrões para o citoplasma.

Destino citoplasmático do mRNA transportado

Uma vez transferido para o citoplasma, a continuação da viagem do mRNA dentro do citoplasma depende, em grande parte, de se codifica proteínas específicas de organelos, secretoras, ou de superfície celular. No caso de proteínas específicas de organelos, a proteína produzida será transportada para o respectivo organelo com a ajuda de uma sequência peptídica de sinalização. Por outro lado, se um determinado mRNA produzir uma proteína secretora, o mRNA será direcionado para o retículo endoplasmático juntamente com o ribossoma associado e o peptídeo nascente. Isto irá acontecer durante as fases iniciais da síntese proteica, e o complexo mRNA-ribossoma transferido irá permanecer no retículo endoplasmático até que a síntese proteica esteja completa.

Em contraste, alguns mRNAs são transportados para locais específicos no citoplasma antes de se iniciar a produção de proteínas. Estes sinais de localização, conhecidos como regiões zip-code, estão presentes nas regiões 3' não traduzidas do mRNA. O transporte do mRNA para a localização alvo pode ser aleatório ou direcionado por filamentos citoesqueléticos. Essa localização de mRNA não só ajuda as células a produzir altas concentrações de proteínas próximas da localização alvo, como também elimina a necessidade de a célula usar recursos para transportar a proteína até ao seu destino final.