Exportação Nuclear de mRNA

Antes dos mRNAs serem exportados para o citoplasma, é crucial verificar cada mRNA quanto à integridade estrutural e funcional. As células eucarióticas utilizam vários mecanismos diferentes, conhecidos coletivamente como vigilância de mRNA, para procurar irregularidades nos mRNAs. O mRNA irregular ou aberrante é rapidamente degradado por várias enzimas. Se um ARNm defeituoso escapasse à vigilância, seria traduzido numa proteína que seria não funcional ou não funcionaria adequadamente. Uma das principais irregularidades no mRNA é a presença de um códon de parada prematuro. Este é o resultado de mutações de sequência que codificam prematuramente um códon de parada no quadro de leitura. Estima-se que 30% das doenças genéticas hereditárias em humanos resultem dessas mutações. Esses mRNAs são degradados em uma via conhecida como decaimento mediado por absurdo (NMD). O NMD difere de outras vias de decaimento por degradar rapidamente os mRNAs usando exonucleases 3′→5′.

Outro mecanismo de decaimento predominante detecta a falta de modificações pós-transcricionais nos mRNAs. Os transcritos da RNA polimerase II são modificados cotranscricionalmente com um G cap metilado em 5', e a maioria deles possui uma cadeia de resíduos de adenina na extremidade 3'. A falta de um ou de ambos esses recursos tem como alvo o mRNA para o decaimento exonucleolítico 5′→3′.

Outras aberrações podem ser introduzidas se o mRNA tiver uma mutação de nucleotídeo único. Embora esse tipo de irregularidade seja mais frequentemente observado em tRNAs, os mRNAs também podem ser modificados na presença de espécies reativas de oxigênio (ROS), luz UV e agentes alquilantes. Modificações químicas causadas por esses agentes são detectadas pelas vias NMD, decaimento ininterrupto (NSD) e decaimento no-go (NGD). Todas essas vias utilizam proteínas especializadas que são sensíveis ao dano oxidativo. Estas proteínas reconhecem bases oxidadas e direcionam os mRNAs modificados para vias de degradação que utilizam nucleases para digerir os mRNAs.

Embora as vias de degradação discutidas aqui tenham como alvo mRNAs irregulares, elas também regulam negativamente os mRNAs celulares normais quando não precisam ser traduzidos. Este processo, formalmente classificado como renovação de mRNA, também é importante para manter níveis ótimos de mRNA no pool celular.