RNA DE INTERFERENCIA - CITOLOGIA E GENETICA

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS

ESCOLA NORMAL SUPERIOR

CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

CITOLOGIA

RNA DE INTERFERÊNCIA

MANAUS/AM

2012

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS

ESCOLA NORMAL SUPERIOR

CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

                        RNA DE INTERFERÊNCIA

EQUIPE: DENIZE CARDOSO, MIRIAN COSTA, SUNAMITA, KATHELEN GUERRA, JULIANE LIMA, MONICA MARTINS, PATRICIA LAHYS

 

Trabalho apresentado para avaliação na disciplina de Citologia do curso de Ciências Biológicas, turno vespertino, da Universidade do Estado do Amazonas ministrado pela professora Iêda Batista.

MANAUS/AM

2012

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO

O RNA (ácido ribonucleico), é uma molécula de cadeia simples, que apresenta uma estrutura semelhante á do DNA, porém, possui a ribose em vez da 2-desoxirribose, o que lhe confere uma desvantagem estrutural pois o deixa menos resistente á hidrólise. O RNA é composto por duas bases heterocíclicas da família das purinas (guanina e adenina) e duas primidinas ( citosina e uracilo, em detrimento da  timina, presente no dna). Se apresente, normalmente, sob a forma de cadeia simples, podendo ocorrer emparelhamento das bases a nível intramoleculas, o que o torna não redundante, assumindo formas complexas e pouco usuais.

Em células eucarioticas, o RNA se localiza no citoplasma e no núcleo, onde é sintetizado, sua quantidade é variável de célula para célula e com a atividade celular. Sua função varia de acordo com a sua classe.

Classes de RNA:

• RNA mensageiro – Os genes, segmentos de DNA que servem de molde para as moléculas de RNAm, localizam-se em diversos cromossomos da célula, geralmente separados por longos segmentos de DNA nãocodificante. As moléculas de RNAm sintetizadas a partir dos genes têm a informação para a síntese de proteínas, codificada na forma de trincas de bases nitrogenadas. Cada trinca é chamada de códon e define cada aminoácido constituinte da proteína.
• RNA transportador – As moléculas de RNAt também são sintetizadas a partir de segmentos de DNA presentes em certas regiões específicas dos cromossomos. Esse tipo de RNA pe chamado de transportador por ser responsável pelo transporte das moléculas de aminoácidos até os ribossomos, onde elas se unem para formar as proteínas.
• RNA ribossômico – São os principais componentes dos ribossomos, que são grandes maquinarias macromoleculares  que guiam a montagem da cadeia de aminoácidos pelo mRNA e tRNA. Uma outra classe de RNA funcionais participam do processamento de RNA e é especifica de eucariontes.
• RNA pequenos nucleares – São partes de um sistema que processa os RNA transcrutos em células eucariontes. Alguns snRNAs guiam a modificação de RNAr. Outros se unem a várias subunidades proteícas para formar o complexo de processamento de ribonocleoproteínas que remove os itrons dos RNAm eucarióticos.

RNA DE INTERFERÊNCIA.

RNAi é um mecanismo exercido por moléculas de RNA complementares as RNAs mensageiros, o qual inibe a expressão gênica na fase de tradução ou dificulta a transição de genes específicos.

Dois tipos de pequenas moléculas de RNA podem estar envolvidas em mecanismos de RNAi, são elas: miRNA (microRNA) e siRNA (small inferfering RNA). Os miRNA são produtos da transcrição de genes presentes em muitos eucariotos. Eles se originam de RNAs precursores, com cerca de 22 nucleotídeos de comprimento, que possuem regiões internas autocomplementares, capazes de se parear e formar estruturas do tipo hairpin. Os siRNA são derivados de longas moléculas de RNA dupla fita de origem exógena.

Identificados em C.elegans pelos premiados com premio Nobel, Fire e Mello, o RNAi é uma das descobertas mais promissoras em biologia molecular. Sua atividade endogena tem sido associada com regulaçao de motilidade de transposons, determinação do perfil de expressão genetica, destino celular, sendo crucial componente na defesa celular inata contra infecções viroticas in vivo. Existem 3 mecanismos demonstrados e unicos de interferência via RNAi para controle de expressão de genes alvos. RNAi regula a transcrição de genes alterando a formação de heterocromatina. Rnai realiza duas formas de controle postranscripcional:

1. Inibindo a translação do mRNA alvo
2. Controlando a destruição de mRNA alvo através do complexo RISC

MECANISMO DE SILENCIAMENTO dsRNA

 Embora não compreendido, o mecanismo de silenciamento por RNA foi primeiramente observado em plantas: pesquisadores trabalhando com plantas transgênicas tentavam produzir petúnias com uma pigmentação violeta mais intensa, inserindo como um transgene uma cópia extra do gene que produz a enzima responsável pelo pigmento floral. Contrariamente ao esperado, em vez de roxas, as flores nasciam brancas. Ou seja, a cópia extra  do gene para pigmentação não apenas não resultava em intensificação da cor como suprimia, inclusive, a ação do gene endógeno, fenômeno conhecido como ‘co-supressão”.

O RNA dupla-fita é importante no processo de silenciamento porque ele é clivado por uma nuclease conhecida como DICER. Essa enzima é homóloga á RNAse III de E.coli e apresenta um domínio de ligação a dsRNAs e domínios helicase.

Em células de mamíferos, não se pode utilizas esse sistema de silencamento com dsRNA longos, pois moléculas de RNA dupla-fita com mais de 30 pares de base ativam vias relacionadas com a produção de interferons e a proteína quinase dependente de dsRNA, levando á apoptose. A pkr, um potente detector de proteínas virais, é ativada ao se ligar a longas moléculas de dsRNA. Uma vez ativada, ela inibe a tradução de proteínas, fosforilando a sub-unidade α do fator de início da tradução (EIF2α). Com isso, há uma supressão geral da síntese proteíca na célulam levando á apoptose.

FUNÇÕES BIOLÓGICAS DO RNAi

A interferência mediada por RNA é um fenômeno que naturalmente ocorro nos organismos eucariotos e parece exercer, primordialmente, um papel na eliminação de RNAs mensageiros anômalos e na defesa do organismo contra parasitas moleculares como transposons e vírus. Durante a replicação, vírus de RNA de plantas geram RNAs dupla-fita como intermediários. Essas moléculas são clivadas pela Dicer de forma que, quando a infecção se estabelece de fato, o complexo RISC ataca os RNA mensageiros virais e a replicação cai. Em contrapartida, os vírus ás vezes produzem proteínas que neutralizam o silenciamento do RNA, o que explica a existência de algumas cepas altamente virulentas .O papel do RNAi na proteção do genoma é ilustrado por mutantes de C. elegans que não apresentam esse mecanismo de silenciamento e que, em conseqüência, têm uma alta freqüência de mutações espontâneas em decorrência da maior mobilidade de transposons endógenos. As vias de silenciamento em plantas, fungos e animais compartilham um conjunto de proteínas relacionadas, sugerindo que os aspectos comuns das vias sejam antigos. Os procariotos não apresentam esse mecanismo, considerado, portanto, uma aquisição ou inovação eucariótica.