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Splicing de mRNA - Biologia


1. Descrição do Splicing de mRNA


A transcrição e o processamento (que inclui o splicing) do mRNA recém-feito ocorrem no núcleo da célula.
Uma vez que um transcrito de mRNA maduro é feito, ele é transportado para o citoplasma para tradução em proteína.

Figura ( PageIndex {1} ). (CC BY-NC-SA)

A maioria dos genes eucarióticos e seus transcritos pré-mRNA contêm trechos não codificantes de nucleotídeos ou regiões que não se destinam a ser transformados em proteínas. Esses segmentos não codificados são chamados íntronse deve ser removido antes que o mRNA maduro possa ser transportado para o citoplasma e traduzido em proteína. Os trechos de DNA que codificam os aminoácidos da proteína são chamados exons. Durante o processo de splicing, os íntrons são removidos do pré-mRNA pelo spliceossomo e os exons são novamente splicados. Se os íntrons não forem removidos, o RNA seria traduzido em uma proteína não funcional. O splicing ocorre no núcleo antes que o RNA migre para o citoplasma. Uma vez que o splicing está completo, o mRNA maduro (contendo informações de codificação ininterruptas) é transportado para o citoplasma, onde os ribossomos traduzem o mRNA em proteína.

Um olhar detalhado sobre o processamento de mRNA

O pré-mRNA Transcript
O pré-mRNA transcrito contém íntrons e exons. Os íntrons são removidos durante o processo de emenda. Neste exemplo, o pré-mRNA contém dois exons e um intron.

Figura ( PageIndex {2} ). (CC BY-NC-SA; Agathman)

Os íntrons contêm várias sequências importantes e conservadas que orientam o processo de splicing: uma sequência 5 'GU (o Local de união de 5 '), um Um local de filial localizada perto de uma região rica em pirimidina (uma região com muitas bases de citosina e uracila) e uma sequência 3 'AG (a Site de emenda de 3 ').

Figura ( PageIndex {3} ). (CC BY-NC-SA; Agathman)

O Spliceosome
Um grande complexo de proteínas conhecido como spliceosome controla o splicing do mRNA. O spliceossomo é composto de partículas compostas de RNA e proteína. Essas partículas são chamadas ribonucleoproteína nuclear pequena ou snRNPs (pronuncia-se “snurps”) para breve. Os snRNPs reconhecem as sequências conservadas dentro dos íntrons e se ligam rapidamente a essas sequências uma vez que o pré-mRNA é feito e iniciam o splicing.

O spliceosome é construído em etapas distintas. Primeiro, o U1 snRNP liga o local de emenda 5 'e o U2 snRNP liga o site da filial.

Figura ( PageIndex {4} ). (CC BY-NC-SA; Agathman)

Uma série de outros snRNPs (U4, U6 e U5) ligam o transcrito pré-mRNA formando o complexo spliceosome maduro. Isso faz com que o íntron forme um loop e reúna o local de emenda 5 'e o local de emenda 3'.

Figura ( PageIndex {5} ). (CC BY-NC-SA; Agathman)

Agora que o spliceosome está montado, o splicing pode começar. Primeiro, a extremidade 5 'do íntron é cortada. A extremidade 5 'GU do íntron é então conectada ao local de ramificação A, que cria uma estrutura de laço.

Figura ( PageIndex {6} ). (CC BY-NC-SA; Agathman)

Neste estágio, os snRNPs U1 e U4 são liberados e o local de splice 3 'é clivado. Uma vez que o íntron foi totalmente clivado, os dois exons estão ligados um ao outro. O intron na forma de um lariat é liberado junto com U2, U5 e U6 snRNPs.

Figura ( PageIndex {7} ). (CC BY-NC-SA; Agathman)

O íntron será degradado e os snRNPs serão usados ​​novamente para unir outros pré-mRNAs. O transcrito de mRNA maduro agora está pronto para ser exportado para o citoplasma para tradução.

Emenda Alternativa

O exemplo de um gene com um único íntron e dois exons usado acima é um modelo muito simples de splicing de RNA. Muitos genes contêm vários exons, bem como vários íntrons. Um processo conhecido comoalternativa emenda permite que diferentes combinações de exons sejam incluídas no mRNA maduro final, criando diferentes versões de proteínas (chamadas isoformas) que são codificados pelo mesmo gene. O splicing alternativo de mRNA permite que muitas proteínas sejam feitas, com funções diferentes, todas produzidas a partir de um único gene. Um dos exemplos mais dramáticos de splicing alternativo é o gene Dscam em Drosophila melanogaster (uma mosca de fruta). Este único gene contém 116 exões! Alguns exões estão sempre incluídos, outros podem ou não ser incluídos. Mais de 18.000 proteínas diferentes deste único gene foram encontradas em Drosófila! Teoricamente, esse sistema é capaz de produzir 38.016 proteínas diferentes, todas a partir de um único gene!

Abaixo está um exemplo de splicing alternativo de um transcrito de pré-mRNA. Neste caso, existem dois diferentes mRNAs com splicing alternativo que podem ser feitos a partir deste pré-mRNA. Os dois mRNAs maduros podem conter o exon amarelo ou verde. Isso produz duas isoformas de proteínas distintas quando os mRNAs são traduzidos em proteínas.


Tutorial de emenda de mRNA por Dra. Katherine Harris é licenciado sob um Licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported.

Este tutorial foi financiado pelo Título V-STEM Grant # P031S090007.


Assista o vídeo: RNA Splicing (Janeiro 2022).