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A grande missão dos pequenos RNAs: como a RNA polimerase III auxilia no reparo do DNA?
Nas células eucarióticas, a RNA polimerase III (Pol III para abreviar) é uma proteína essencial responsável pela transcrição do DNA em RNA ribossômico 5S, RNA de transferência (tRNA) e outros pequenos RNAs. Esses genes, transcritos pela RNA polimerase III, pertencem à categoria de "genes básicos", cuja expressão é essencial em todos os tipos de células e na maioria das condições ambientais. Portanto, a regulação da transcrição da Pol III está principalmente relacionada à regulação do crescimento celular e do ciclo celular e, portanto, requer menos proteínas reguladoras do que a RNA polimerase II. Entretanto, sob condições de estresse, a proteína Maf1 inibe a atividade da Pol III, enquanto a rapamicina inibe a função da Pol III ao atingir diretamente o TOR.
Processo de transcrição
O processo de transcrição (independentemente da polimerase utilizada) ocorre em três etapas principais:
- Iniciação: O complexo da RNA polimerase precisa ser construído no promotor do gene
- Extensão: Síntese de transcrições de RNA
- Terminação: conclusão da transcrição do RNA e desmontagem do complexo da RNA polimerase
Processo de inicialização
Comparado com Pol II, Pol III não requer sequências de controle a montante do gene e geralmente depende de sequências de controle interno, ou seja, sequências na região de transcrição. A iniciação da Pol III é dividida em três categorias, correspondendo à iniciação do 5S rRNA, tRNA e U6 snRNA."O TFIIIB é composto por três subunidades: proteína de ligação a TATA (TBP), fator associado a TFIIB (BRF1 ou BRF2) e proteína B-duplicada (BDP1)."
Classe I: iniciação do rRNA 5S
Durante o processo de iniciação do gene 5S rRNA (categoria I), o TFIIIA primeiro se liga à região C da sequência de controle do 5S rRNA localizada na sequência de DNA transcrita e, então, o TFIIIC traz o TFIIIB e monta a Pol III.
Classe II: iniciação do tRNA
Para iniciação pelo tRNA (classe II), o TFIIIC se liga às sequências de controle A e B e posiciona o TFIIIB para se ligar ao DNA no local de início da transcrição.
Classe III: iniciação do snRNA U6
Durante a iniciação do U6 snRNA (categoria III), o SNAPc se liga às sequências a montante do sítio de iniciação, um processo que é aprimorado pelos fatores de transcrição Pol II e, finalmente, promove a montagem do TFIIIB.
Processo de extensão
O TFIIIB continua a se ligar ao DNA depois que a Pol III inicia a transcrição, o que é diferente da maioria dos fatores de transcrição essenciais para a transcrição da Pol II, resultando em uma alta taxa de reinício dos genes transcritos pela Pol III.
"Um estudo em Saccharomyces cerevisiae descobriu que a taxa média de extensão da cadeia de RNA era de 21 a 22 nucleotídeos por segundo."
Terminar o processo
A Pol III termina a transcrição em pequenas poliureias (5 a 6 U) e, embora o uso de um grampo não seja necessário em eucariotos, sua presença pode melhorar a eficiência de terminação.
Transcrição de RNA pequeno
Os RNAs transcritos pela RNA polimerase III incluem:
- RNA de transferência (tRNA)
- RNA ribossômico 5S
- RNA spliceosomal U6
- RNase P e RNase MRP RNA
- RNA 7SL (componente de RNA da partícula de reconhecimento de sinal)
- Múltiplos microRNAs
- Pequeno RNA nucleolar
- Vários RNAs antisense reguladores de genes
A RNA polimerase III parece ser essencial para o reparo de quebras de fita dupla de DNA por recombinação homóloga. Promove a formação de híbridos transitórios de RNA-DNA em quebras de fita dupla, uma etapa intermediária essencial no reparo de quebra de fita dupla mediada por recombinação homóloga.
"Esta etapa protege a extremidade 3' da fita de DNA da degradação, e a fita de RNA é subsequentemente substituída pela proteína RAD51."
Em um ambiente biológico em constante mudança, a RNA polimerase III traça o curso de como proteger os processos celulares e desempenha um papel indispensável no trabalho em conjunto com o reparo do DNA. Você já se perguntou o quão importantes são as tarefas que esses pequenos RNAs desempenham nas células para a estabilidade geral do genoma?
