ARN interferente

RNAi (RNA interferente, ou RNA de interferência) é um mecanismo exercido por pequenas moléculas de RNA complementares a RNAs mensageiros, o qual inibe a expressão gênica na fase de tradução ou dificulta a transcrição de genes específicos.^[1][2] A ribointerferencia é um mecanismo de silenciamento pós-transcricional de genes específicos exercido por ribonucleoproteínas, que são proteínas associadas a pequenas moléculas de RNA que reconhecem RNA mensageiros complementares levando a degradação ou bloqueio do mesmo.

Função pós-transcricional

O fenômeno de RNA interferente tem papel na regulação da expressão gênica a nível pós-transcricional em eucariotos mas também na defesa do património genético celular contra genes parasíticos – vírus e transposões.^[3] Dois tipos de pequenas moléculas de RNA podem estar envolvidas em mecanismos de RNA interferente, são elas: miRNA (microRNA) e siRNA (do inglês, small interfering RNA).^[4] Esse processo de regulação é encontrado em grande parte dos organismos eucarióticos. Entre os organismos modelo, este fenomeno foi estudado no nematódeo Caenorhabditis elegans,^[5] em Drosophila,^[1][6] e em Arabidopsis^[7][8].

miRNA e siRNA

Mecanismo de RNAi mediado por siRNA.

miRNA

Os miRNAs são produtos da transcrição de genes presentes em muitos eucariotos, em geral indicados pelo símbolo mir.^[8] Esses transcrevem miRNAs precursores, com cerca de 22 nucleotídeos de comprimento, que possuem regiões internas autocomplementares capazes de se parear e formar estruturas do tipo hairpin ("grampo de cabelo").^[9] Os miRNAs precursores passam pela atividade da enzima Drosha que reconhece a estrutura hairpin da molécula e a cliva, liberando a molécula para o citoplasma onde será clivada para formar miRNA.^[8]

siRNA

Os siRNAs são derivados de longas moléculas de RNA de fita dulpla de origem exógena (como aquelas provenientes de vírus).^[4] As fontes de RNA fita dupla na natureza geralmente são produto da polarização de RNA fita-simples a partir de RNA viral ou por elementos de transposição (transposons)^[10].

Mecanismo molecular de ação

A molécula de RNA dupla fita presente no citoplasma, seja de origem exógena ou a partir de um transcrito de um gene mir, é incorporada no Complexo de Silenciamento Induzido por RNA ou RISC (sigla do inglês: RNA-induced silencing complex), pela TRBP (sigla do inglês: transactivating response RNA-binding protein) e a fita é então clivada pela ação da endonuclease Dicer. Após este processo, a fita mantida serve de guia para que o complexo RISC encontre fitas complementares de mRNA específicos, as quais serão alvo da ação de silenciamento gênico.^[2]

A enzima Dicer corta RNA de dupla fita, de modo a formar siRNA ou miRNA. Estes RNAs processados são incorporados no complexo RISC, o qual tem como alvo moléculas de RNA mensageiro, onde atuam impedindo o processo de tradução.^[1]

Quando o pareamento entre a fita guia e o mRNA envolve diversas bases, gerando um pareamento efetivo, este mRNA será degradado pela ação catalítica de uma das subunidades de RISC: a enzima Argonauta. RNA associados ao RISC que resultam na clivagem do mRNA são identificados como sendo os siRNA. Quando o pareamento entre a fita guia e o mRNA alvo ocorre de maneira parcial, o RISC não promove a clivagem do mRNA, mas atua inibindo o processo de tradução deste. Este processo de pareamento imperfeito é mediado através de miRNAs. Nesta condição, o mRNA desestabilizado pode ser conduzido aos chamados corpos de processamento (corpos-P), estruturas citosólicas responsáveis pela degradação de mRNA.^[2]

Referências

1. Hammond S, Bernstein E, Beach D, Hannon G (2000). «An RNA-directed nuclease mediates post-transcriptional gene silencing in Drosophila cells». Nature. 404 (6775): 293–6. PMID 10749213. doi:10.1038/35005107 !CS1 manut: Nomes múltiplos: lista de autores (link)
2. ALBERTS, B.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WALTER, P.. Molecular Biology of the Cell. 5 ed. New York: Garland science, Taylor & Francis Group, 2008. 1268 p. ISBN 9780815341062
3. Ratcliff, Frank; Harrison, Bryan D.; Baulcombe, David C. (6 de junho de 1997). «A Similarity Between Viral Defense and Gene Silencing in Plants». Science (em inglês). 276 (5318): 1558–1560. ISSN 0036-8075. PMID 18610513. doi:10.1126/science.276.5318.1558
4. BECKAGE, N. E.. Insect Immunology. San Diego: Elsevier, 2008. 360 p. ISBN 9780123739766
5. Fire, A; Xu, S; Montgomery, MK; Kostas, SA; Diver, SE; Mello, CC (1998). «Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans». Nature (em inglês). 391, pages 806–811. doi:10.1038/35888
6. «bantam Encodes a Developmentally Regulated microRNA that Controls Cell Proliferation and Regulates the Proapoptotic Gene hid in Drosophila». Cell (em inglês). 113 (1): 25–36. 4 de abril de 2003. ISSN 0092-8674. doi:10.1016/S0092-8674(03)00231-9
7. Mette, M. F.; Aufsatz, W.; Winden, J. van der; Matzke, M. A.; Matzke, A. J. M. (2 de outubro de 2000). «Transcriptional silencing and promoter methylation triggered by double‐stranded RNA». The EMBO Journal (em inglês). 19 (19): 5194–5201. ISSN 0261-4189. PMID 11013221. doi:10.1093/emboj/19.19.5194
8. SNUSTAD, DP; SIMMONS, MJ (2008). Fundamentos de Genética 4ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. pp. 638–640. ISBN 978-85-277-1374-0
9. NELSON, D. L.; COX, M. M.. Lehninger Principles of Biochemistry. 4 ed. W.H. Freeman & Co, 2004. 1100 p. ISBN 9780716764380
10. Meister, Gunter; Tuschl, Thomas (15 de setembro de 2004). «Mechanisms of gene silencing by double-stranded RNA». Nature (em inglês). 431 (7006): 343–349. doi:10.1038/nature02873

Ligações externas

• Vídeo didático

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