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O charme do splicing alternativo: como o mesmo gene pode produzir múltiplas proteínas?
O splicing de RNA é um processo biológico molecular essencial que converte o RNA mensageiro primário (pré-mRNA) recém-sintetizado em RNA mensageiro maduro (mRNA).
Durante esse processo, os íntrons não codificantes são removidos e os éxons codificadores são re-spliced para, finalmente, produzir mRNA que pode ser traduzido em proteína. Isso é essencial para a maioria dos organismos eucarióticos porque seus genes geralmente contêm íntrons, tornando o splicing de RNA particularmente importante no processo de expressão genética. O splicing do RNA normalmente ocorre no núcleo e é conduzido por um complexo chamado spliceossomo, que é composto de pequenas ribonucleoproteínas nucleares (snRNPs).
Caminho de emenda
O splicing de RNA ocorre de muitas maneiras na natureza, e os tipos de splicing variam dependendo da estrutura dos íntrons emendados e dos catalisadores necessários.
Complexo de spliceossomo
Íntrons
O termo íntron vem das palavras região intragênica e região interna, e é uma sequência de DNA localizada entre os dois éxons de um gene. Os íntrons são removidos durante o splicing do RNA, um processo que geralmente ocorre logo após a transcrição. Os íntrons são comuns nos genes da maioria dos organismos, assim como em muitos vírus.
Cada íntron onde o splicing precisa ocorrer deve ter um sítio doador, um sítio de ramificação e um sítio aceptor.
Formação e atividade de splicing
O processo de splicing é catalisado pelo spliceossomo, cuja atividade ocorre durante a transcrição do pré-mRNA. A composição e a atividade do spliceossomo são governadas pela interação entre os componentes do RNA e os íntrons.
Emenda alternativa
Em muitos casos, o processo de splicing pode utilizar o mesmo mRNA para formar múltiplas proteínas únicas, um fenômeno conhecido como splicing alternativo. Dependendo da combinação, os éxons podem ser estendidos, pulados ou os íntrons podem ser retidos.
Estudos mostraram que aproximadamente 95% dos genes multi-exons surgem do splicing alternativo.
O papel das manchas nucleares
O splicing ocorre principalmente no núcleo da célula. Manchas nucleares são regiões ricas em fatores de splicing que concentram fatores de splicing próximos a genes próximos.
Efeitos do dano ao DNA no splicingOs danos no DNA não afetam apenas a expressão e a atividade dos fatores de splicing, mas também interferem na interação entre o processo de splicing e a transcrição. Por exemplo, danos no DNA regulam o splicing alternativo de genes envolvidos no reparo do DNA.
Manipulação experimental de splicingOs eventos de splicing podem ser alterados experimentalmente pela ligação a oligonucleotídeos antisense que bloqueiam o antígeno, o que mostra grande potencial como estratégia terapêutica em algumas doenças genéticas causadas por defeitos de splicing.
ResumoÀ medida que nossa compreensão do splicing de RNA e dos mecanismos alternativos de splicing se aprofunda, ficamos surpresos com a diversidade da expressão genética na natureza. O splicing alternativo não afeta apenas a diversidade de proteínas, mas também reflete a complexidade dos sistemas vivos. Olhando para o futuro, a pesquisa sobre splicing de RNA pode ajudar a desvendar mais mistérios da vida?
