Splicing (genética)

Diagrama da articulação de RNA

O que é emenda?

Ele Splicing o O processo de corte e a emenda de RNA é um fenômeno molecular que ocorre em organismos eucarióticos após a transcrição do DNA para o RNA e envolve a eliminação dos íntrons de um gene, mantendo os exons. É considerado fundamental na expressão gênica.

Ocorre através de eventos para eliminar o vínculo de fosfodiéster entre éxons e íntrons e a união de títulos subsequentes entre exons. 

O splicing ocorre em todos os tipos de RNA; No entanto, é mais relevante na molécula de RNA mensageiro. Também pode ocorrer nas moléculas de DNA e proteína.

No momento da montagem dos exons, eles sofrem um acordo ou qualquer taxa de mudança. Este evento é conhecido como splicing alternativo e tem importantes consequências biológicas.

O que é emenda?

Um gene é uma sequência de DNA com as informações necessárias para expressar um fenótipo. O conceito de gene não é estritamente restrito a sequências de DNA que são expressas como proteínas.

O "dogma" central da biologia envolve o processo de transcrição do DNA para uma molécula intermediária, o RNA mensageiro. Por sua vez, isso se traduz em proteínas com a ajuda de ribossomos.

No entanto, em organismos eucarióticos, essas longas seqüências de genes são interrompidas por um tipo de seqüências que não são necessárias para o gene em questão: íntrons. Para que o RNA mensageiro, ele pode ser traduzido efetivamente, esses íntrons devem ser eliminados.

O splicing de RNA é um mecanismo que envolve várias reações químicas, usadas para remover elementos que interrompem a sequência de um determinado gene. Os elementos conservados são chamados deons.

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Onde a emenda ocorre?

Espliceosoma é um enorme complexo natural de proteínas que é responsável por catalisar as etapas de splicing. Consiste em cinco tipos de RNA nuclear, chamado U1, U2, U4, U5 e U6, além de uma série de proteínas.

Especulam.

Este complexo é capaz de reconhecer a sequência de consenso que a maioria dos íntrons tem sobre seus extremos 5 'e 3'. Deve-se notar que os genes foram encontrados em Metazoa que não possuem essas seqüências e usam outro grupo de RNA nuclear pequeno para reconhecimento.

Tipos de emenda

Na literatura, o termo splicing é geralmente aplicado ao processo envolvendo o RNA mensageiro. No entanto, existem diferentes processos de emenda que ocorrem em outras biomoléculas importantes.

As proteínas também podem experimentar a emenda, neste caso é uma sequência de aminoácidos que é removido da molécula.

O fragmento eliminado é chamado de "intenlena". Este processo ocorre naturalmente em organismos. A biologia molecular conseguiu criar várias técnicas usando esse princípio que envolve manipulação de proteínas.

Da mesma forma, o splicing também ocorre no nível do DNA. Assim, duas moléculas de DNA que foram separadas anteriormente são capazes de unir por ligações covalentes.

Tipos de splicing de RNA

Por outro lado, dependendo do tipo de RNA, existem diferentes estratégias químicas nas quais o gene pode se livrar dos íntrons.

Particularmente em splicing pré-Arnm é um processo complicado, pois envolve uma série de etapas catalisadas pelo Espliceossomo. Quimicamente, o processo ocorre devido a reações de transcessionário.

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Em leveduras, por exemplo, o processo começa com a quebra da região 5 'no local de reconhecimento, o íntron-exon "Loop" é formado por um link de 2'-5'. O processo continua com a formação de uma lacuna na região 3 'e, finalmente, a união dos dois exons ocorre.

Alguns dos íntrons que interrompem os genes nucleares e de mitocôndrias podem realizar sua emenda sem a necessidade de enzimas ou energia, mas por meio de reações de transcesstreificação. Disse que o fenômeno foi observado no corpo Tetrahymena thermophila.

Por outro lado, a maioria dos genes nucleares pertence ao grupo de íntrons que precisam de máquinas que catalogam o processo de eliminação.

Splicing alternativo

Em humanos, foi relatado que existem cerca de 90.000 proteínas diferentes, e anteriormente pensei que deveria haver um número idêntico de genes.

Com a chegada de novas tecnologias e o projeto do genoma humano, pode -se concluir que só temos cerca de 25.000 genes. Então, como é possível que tenhamos tantas proteínas?

Os exons não podem ser montados na mesma ordem em que foram transcritos para o RNA, mas são fixos estabelecendo novas combinações.

Este fenômeno é conhecido como splicing alternativo. Por esse motivo, um único gene transcrito pode produzir mais de um tipo de proteína.

Essa incongruência entre o número de proteínas e o número de genes foi elucidada em 1978 pelo pesquisador Gilbert, deixando para trás o conceito tradicional de "por um gene, existe uma proteína".

Diagrama de emenda alternativo. Fonte: Instituto Nacional de Pesquisa Genome, Wikimedia Commons

Funções

Para Kelemen e colaboradores (2013), "uma das funções deste evento é.

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Segundo esses autores, "a emenda alternativa é responsável por regular a localização das proteínas, suas propriedades enzimáticas e sua interação com ligantes". Também tem sido relacionado aos processos de diferenciação celular e ao desenvolvimento de organismos.

À luz da evolução, parece ser um mecanismo importante para a mudança, uma vez que uma alta proporção de organismos eucarióticos superiores que sofrem altos eventos alternativos de splicing foram encontrados. Além de desempenhar um papel importante na diferenciação de espécies e na evolução do genoma.

Splicing e câncer alternativos

Há evidências de que qualquer erro nesses processos pode levar ao funcionamento anormal da célula, produzindo sérias conseqüências para o indivíduo. Dentro dessas patologias em potencial, o câncer se destaca.

É por isso que o splicing alternativo foi proposto como um novo marcador biológico para essas condições anormais nas células.

Da mesma forma, se a base do mecanismo pelo qual a doença ocorre em profundidade for alcançada, as soluções poderiam ser sugeridas para eles.

Referências

1. Berg, j. M., Stryer, l., & Tymoczko, j. eu. (2007). Bioquímica. Eu revertei.
2. De conti, l., Baralle, m., & Buratti, e. (2013). Definição de exon e íntron em splicing pré -mRNA. Revisões interdisciplinares de Wiley: RNA, 4(1), 49-60.
3. Kelemen, OR., Convertini, p., Zhang, Z., Wen, e., Shen, m., Falaleeva, m., & Stamm, S. (2013). Função de splicing alternativo. Gene, 514(1), 1-30.
4. Lamond, a. (1993). O spliceossomo. BIOESSAYS, 15(9), 595-603.
5. Vila-Perelló, m., & Muir, t. C. (2010). Aplicações biológicas de splicing de proteínas. Célula, 143(2), 191-200.