9.14
Para a síntese de proteínas, o mRNA maduro precisa ser transportado do núcleo para o citoplasma.
Embutidos em toda a membrana nuclear estão grandes complexos de proteínas conhecidos como complexos de poros nucleares ou NPCs. Estes funcionam como canais seletivos entre o núcleo e o citoplasma, permitindo a passagem de apenas algumas macromoléculas.
Um NPC tem uma estrutura cilíndrica oca composta por uma classe de proteínas chamadas nucleoporinas, que tem cerca de 30 membros distintos.
Para passar pelo NPC, o mRNA se associa a outra proteína chamada receptor de transporte nuclear. Eles formam um complexo receptor de RNA que agora pode ser transportado através do canal NPC para o citoplasma, seguido pela dissociação do complexo.
Agora, o receptor pode retornar ao núcleo para transportar outro mRNA.
Os mRNAs maduros são uma pequena fração das espécies de RNA presentes em uma célula. O restante consiste em RNAs lixo, como mRNA pré-splicado, íntrons excisados e produtos com splicing incompleto ou irregular.
Durante a transcrição e o processamento pós-transcricional, um mRNA regular com uma tampa de 5 'e uma cauda poli A de 3' associa-se a várias proteínas, como complexo de ligação de Cap ou CBC, complexo de junção de éxon ou EJC, proteínas de ligação PolyA, proteínas ribonucleares nucleares heterogêneas ou hnRNPs e proteínas SR.
Por outro lado, os RNAs lixo não podem se ligar a essas proteínas e permanecem paralisados.
Ao detectar as proteínas associadas ao RNA, a célula distingue entre o mRNA processado corretamente e o resto. Os RNAs junk são degradados pelo complexo de exossomos de RNA nuclear.
O exossomo de RNA nuclear eucariótico é um complexo RNA-proteína composto por um núcleo em forma de barril através do qual uma molécula de RNA é enfiada para alcançar uma exonuclease. Essa enzima degrada o RNA em nucleotídeos que são devolvidos ao pool celular.
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.
Para a síntese de proteínas, o mRNA maduro precisa ser transportado do núcleo para o citoplasma.
Embutidos em toda a membrana nuclear estão grandes complexos de proteínas conhecidos como complexos de poros nucleares ou NPCs. Estes funcionam como canais seletivos entre o núcleo e o citoplasma, permitindo a passagem de apenas algumas macromoléculas.
Um NPC tem uma estrutura cilíndrica oca composta por uma classe de proteínas chamadas nucleoporinas, que tem cerca de 30 membros distintos.
Para passar pelo NPC, o mRNA se associa a outra proteína chamada receptor de transporte nuclear. Eles formam um complexo receptor de RNA que agora pode ser transportado através do canal NPC para o citoplasma, seguido pela dissociação do complexo.
Agora, o receptor pode retornar ao núcleo para transportar outro mRNA.
Os mRNAs maduros são uma pequena fração das espécies de RNA presentes em uma célula. O restante consiste em RNAs lixo, como mRNA pré-splicado, íntrons excisados e produtos com splicing incompleto ou irregular.
Durante a transcrição e o processamento pós-transcricional, um mRNA regular com uma tampa de 5 'e uma cauda poli A de 3' associa-se a várias proteínas, como complexo de ligação de Cap ou CBC, complexo de junção de éxon ou EJC, proteínas de ligação PolyA, proteínas ribonucleares nucleares heterogêneas ou hnRNPs e proteínas SR.
Por outro lado, os RNAs lixo não podem se ligar a essas proteínas e permanecem paralisados.
Ao detectar as proteínas associadas ao RNA, a célula distingue entre o mRNA processado corretamente e o resto. Os RNAs junk são degradados pelo complexo de exossomos de RNA nuclear.
O exossomo de RNA nuclear eucariótico é um complexo RNA-proteína composto por um núcleo em forma de barril através do qual uma molécula de RNA é enfiada para alcançar uma exonuclease. Essa enzima degrada o RNA em nucleotídeos que são devolvidos ao pool celular.
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