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O poder misterioso da RNA polimerase III: por que ela é fundamental para o crescimento celular?
Em células eucarióticas, a RNA polimerase III (frequentemente abreviada para Pol III) é uma proteína-chave responsável pela transcrição do DNA em uma variedade de pequenos RNAs, incluindo o RNA ribossômico 5S e o RNA de transferência (tRNA). Essas moléculas de RNA desempenham um papel indispensável no crescimento celular e na manutenção de funções fisiológicas básicas. Esses genes, transcritos pela RNA polimerase III, são classificados como genes "de manutenção", o que significa que sua expressão é essencial em todos os tipos de células e na maioria das condições ambientais.
Portanto, a regulação da RNA polimerase III está diretamente relacionada à qualidade do crescimento celular e à regulação do ciclo e requer menos proteínas reguladoras do que a RNA polimerase II.
Sob estresse ou condições adversas, a atividade da RNA polimerase III é inibida. A proteína Maf1 é um importante fator inibitório, e a rapamicina inibe a atividade da RNA polimerase III agindo diretamente na via TOR.
O processo de transcrição é um mecanismo complexo que envolve três estágios principais, incluindo iniciação, alongamento e término. Primeiro, durante a fase de iniciação, um complexo de RNA polimerase precisa ser construído no promotor do gene. Em seguida, vem a fase de alongamento, durante a qual as transcrições de RNA são sintetizadas, e, finalmente, a fase de terminação, durante a qual o complexo RNAP é desmontado.
Processo de inicialização
O processo de iniciação da RNA polimerase III difere em alguns aspectos daquele da RNA polimerase II. A Pol III geralmente depende de sequências de controle interno localizadas dentro da região transcrita e não requer sequências de controle localizadas a montante do gene.
Durante o início da RNA polimerase III, os fatores de transcrição primeiro se ligam às sequências de controle e então recrutam o TFIIIB (fator de transcrição B da polimerase III) para formar um complexo.
A estrutura do TFIIIB é composta por três unidades, incluindo a proteína de ligação TATA (TBP), o fator associado ao TFIIB (BRF1 ou BRF2) e a unidade dupla B (BDP1). Essa arquitetura geral é bastante semelhante à estrutura da RNA polimerase II.
Processo de extensão
Durante a fase de alongamento, o TFIIIB permanece ligado ao DNA após o início da transcrição, permitindo que os genes transcritos pela Pol III passem por reinício de transcrição de alta frequência. Estudos mostram que na levedura Saccharomyces cerevisiae, a velocidade média de extensão da cadeia é de 21 a 22 nucleotídeos por segundo, e a velocidade máxima pode chegar a 29 nucleotídeos.
Terminar o processo
Quanto ao processo de terminação, a RNA polimerase III termina a transcrição em uma pequena sequência poli-U (5-6 uracilos). Em eucariotos, embora não seja essencial, a presença de um laço em grampo pode aumentar a eficiência de terminação em humanos.
Na levedura, estudos mostraram que a terminação da transcrição ocorre gradualmente na sequência T7GT6 e sugerem que a inserção de um nucleotídeo G pode redefinir a taxa de transcrição.
RNA transcrito
Os principais tipos de RNA que a RNA polimerase III pode transcrever incluem RNA de transferência, RNA ribossômico 5S, RNA de splicing U6, etc. Esses RNAs desempenham funções únicas em vários processos fisiológicos dentro das células.
Papel no reparo do DNAAlém de sua função transcricional, a RNA polimerase III também desempenha um papel importante no processo de reparo de recombinação homóloga do DNA. Ele promove a formação de híbridos temporários de RNA-DNA após quebras na fita dupla de DNA, uma etapa intermediária crítica que ajuda a proteger a fita de DNA 3' pendente da degradação.
Essas ações da RNA polimerase III destacam seu papel crítico no crescimento celular, no metabolismo e na manutenção da estabilidade do genoma. Ainda há muitos mistérios sobre seu funcionamento, e os cientistas estão trabalhando duro para desvendá-los. No futuro, conforme a pesquisa sobre a RNA polimerase III continua a se aprofundar, talvez tenhamos uma compreensão mais clara de sua importância na vida celular. Isso significa que a RNA polimerase III terá implicações mais profundas para a biomedicina futura?
