14.8: MicroRNAs

MicroRNAs (miRNAs) são RNAs regulatórios curtos transcritos de intrões—regiões não codificantes de um gene—ou regiões intergénicas—porções de DNA presentes entre genes. Várias etapas de processamento são necessárias para formar um miRNA biologicamente ativo e maduro. O transcripto inicial, chamado miRNA primário (pré-mRNA), emparelha bases consigo mesmo formando uma estrutura de stem-loop. Dentro do núcleo, uma enzima endonuclease, chamada Drosha, encurta a estrutura do stem-loop do pré-miRNA para uma forma de hairpin. Depois de as extremidades do pré-miRNA serem metiladas para evitar a degradação, ele é exportado do núcleo para o citoplasma.

No citoplasma, outra enzima endonuclease, chamada Dicer, corta o pré-miRNA em um miRNA de cadeia dupla de 21-24 nucleótidos de comprimento. Em seguida, a Dicer corta uma das cadeias duplas, libertando uma cadeia simples de miRNA maduro. O miRNA maduro é carregado em um complexo proteico chamado complexo de silenciamento induzido pelo RNA (RISC), que o miRNA então guia para a região complementar do seu mRNA alvo.

A extensão do emparelhamento de bases complementares entre o miRNA e a região 3’ não traduzida do mRNA de determina o mecanismo de silenciamento genético. A complementaridade extensa ou quase perfeita causa degradação do mRNA, enquanto que o emparelhamento de bases limitado inibe a tradução. Embora o silenciamento via degradação do mRNA seja irreversível, a inibição da tradução é reversível, uma vez que o mRNA estável pode retomar a tradução após a eliminação dos repressores.

A expressão ou função alterada de miRNAs é observada em vários tipos de cancro. Por exemplo, a perda do miRNA let-7 é observada no cancro do pulmão, fígado, mama, próstata e ovário. O miRNA let-7 inibe a expressão de oncogenes—genes com potencial para causar cancro—que promovem o crescimento, a sobrevivência e a proliferação das células. Portanto, a perda do let-7 promove a formação de tumores.

O MicroRNA, miRNA, é um tipo de pequeno RNA regulatório que não codifica para proteína. Em vez disso, regula a expressão gênica inibindo a tradução de RNA mensageiro, mRNA, em proteína. Os MicroRNAs têm cerca de 22 nucleotídeos de comprimento e são produzidos através da clivagem da fita dupla da molécula precursora de RNA com uma curva fechada.

Os dois fios se separam e um se torna o miRNA maduro, que forma um complexo com um grupo de protões chamado RISC, Complexo de Silenciamento Induzido por RNA Este complexo se liga ao mRNA por meio do emparelhamento de base complementar entre o miRNA e sequências específicas no mRNA. Normalmente, na região não traduzida de três prime. Este emparelhamento geralmente não é perfeito mas é o suficiente para inibir a tradução, quer através de clivagem e destruição do mRNA ou interferindo com o processo de tradução em si.

De qualquer forma, a expressão do gene é silenciada, que é um tipo importante de regulação pós-transcricional. Na verdade, a desregulação do miRNA está correlacionado com doenças potencialmente mortais como o câncer e doenças cardíacas.