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14.6:

Processamento do pré-mRNA

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pre-mRNA Processing

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Em células eucarióticas, o mRNA recém-transcrito é chamado de mRNA precursor, ou pré-mRNA. Cada pré-mRNA recebe duas modificações importantes. Um na extremidade cinco-prime da molécula, chamada a tampa cap, e outro na extremidade de três prime da molécula, chamada de cauda.A cap de cinco prime é composta de uma única 7-metilguanosina, um nucleotídeo de guanina modificado, que está ligado ao primeiro nucleotídeo do pré-mRNA por uma ligação trifosfato. Uma sequência específica de nucleotídeos em direção ao final do pré-mRNA transcrito, geralmente A, A, U, A, A, A, chamado de sinal de poliadenilação, que recruta uma proteína de ligação de RNA, e dirige uma enzima, uma endonuclease, para cortar a transcrição na extremidade dos três primes da sequência de sinal. Uma enzima diferente, a poliadenilato polimerase, em seguida, adiciona uma longa cadeia de nucleotídeos de adenina, até 200, para o final dos três primes da transcrição.O limite dos cinco primes e a cauda poli-A de três prime protege as extremidades da transcrição da degradação. A cauda de três primes também sinaliza para as moléculas de transporte que a transcrição do mRNA está pronta para deixar o núcleo. Fora do núcleo, o limite de cinco primes ajuda o ribossoma a se anexar para a transcrição, então pode começar a tradução.A última grande mudança para uma transcrição de RNA é a remoção de sequências não codificantes chamadas intrões. Um complexo de proteínas e RNA, chamado de spliceossoma, procura por marcadores no final dos intrões, corta os intrões da transcrição, e une os exões restantes, os quais são as sequências desse código para proteínas.

14.6:

Processamento do pré-mRNA

Nas células eucarióticas, os transcriptos criados pela RNA polimerase são modificados e processados antes de sairem do núcleo. O RNA não processado é chamado de mRNA precursor ou pré-mRNA, para distingui-lo do mRNA maduro.

Assim que cerca de 20-40 ribonucleótidos tenham sido ligados pela RNA polimerase, um grupo de enzimas adiciona uma “tampa” na extremidade 5’ do transcripto em crescimento. Nesse processo, um fosfato em 5’ é substituído por guanosina modificada que tem um grupo metilo ligado a ela. Esta tampa em 5’ ajuda a célula a distinguir o mRNA de outros tipos de RNA na célula e desempenha um papel na tradução subsequente.

Durante ou logo após a transcrição, um grande complexo chamado o spliceossoma corta várias porções do transcripto de pré-mRNA, juntando as sequências restantes. As sequências de RNA que permanecem no transcripto são chamadas de “exões” (sequências expressas) enquanto que as partes removidas são chamadas de “intrões”. Curiosamente, um único segmento de RNA pode ser um exão em um tipo de célula e um intrão em outro. Da mesma forma, uma única célula pode conter múltiplas variantes de um transcripto genético devido a splicing alternativo, permitindo a produção de múltiplas proteínas a partir de um único gene.

Quando a transcrição é concluída, uma enzima adiciona aproximadamente 30-200 nucleótidos de adenina ao terminal 3’ da molécula de pré-mRNA. Esta cauda poli-A protege o mRNA da degradação no citoplasma. O mRNA maduro sai então do núcleo para a tradução.

Suggested Reading

Darnell, James E. "Reflections on the history of pre-mRNA processing and highlights of current knowledge: a unified picture." RNA 19, no. 4 (2013): 443-460. [Source]

Ramanathan, Anand, G. Brett Robb, and Siu-Hong Chan. "mRNA capping: biological functions and applications." Nucleic Acids Research 44, no. 16 (2016): 7511-7526. [Source]

Semlow, Daniel R., and Jonathan P. Staley. "Staying on message: ensuring fidelity in pre-mRNA splicing." Trends in Biochemical Sciences 37, no. 7 (2012): 263-273. [Source]