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O PAPEL DO RNA NO SPLICING: mais uma evidência do “MUNDO DO RNA”

O PAPEL DO RNA NO SPLICING: mais uma evidência do “MUNDO DO RNA”

Anderson K. Santos, Rodrigo R Resende

Vol. 1, N. 5, 07 de Janeiro de 2014
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2014.01.06.001

O que fomos, somos e como serão nossos filhos são informações que são guardadas em cada célula do nosso corpo na forma de DNA, assim como toda a forma de vida conhecida. Porém, existem algumas dúvidas se sempre foi assim.

A primeira questão levantada é que o DNA não é capaz de se autorreplicar sem a presença de proteínas. A partir dai cria-se uma dúvida sobre quem veio primeiro, o DNA ou a proteína, visto que esta última é o produto final de uma informação contida no DNA. A partir dessa dúvida, o RNA, que carrega temporariamente a informação do DNA para a produção de uma proteína funcional (Figura 1), ganha importância.

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Figura 1: O DNA pode gerar a si mesmo, um processo chamado replicação. Ele também produz o RNA, processado chamado de transcrição. E o RNA é traduzido na proteína funcional.

O RNA além dessa função de carregar o código de produção das proteínas, por si só já tem a capacidade de catalisar reações, bem como capaz de se processar, para a retirada de sequências não codificantes, em um evento chamado splicing. Assim, o RNA poderia resolver a questão sobre quem veio primeiro como a famosa questão do ovo e a galinha, o RNA seria o próprio ovo e a própria galinha da nossa questão.

Um estudo realizado pela Universidade de Chicago, nos EUA, e liderado pelos professores Dr. Jonathan P Staley e Dr. Joseph A Piccirilli, encontrou um novo indício sobre o papel primordial do RNA nos primeiros organismos no planeta – uma teoria que recebeu o nome de “Mundo do RNA”. O splicing ou processamento do RNA, quebra do RNA mensageiro para produzir um RNA maduro, o qual é utilizado para produzir a proteína, é catalizado por proteínas associadas às moléculas de RNA, chamadas ribozimas .

Complexos de ribozimas associam-se ao RNA recém-produzido a partir do DNA para iniciar o seu processamento que inclui modificações químicas, adição de sequências terminais e retirada de sequências que não são capazes de codificar uma proteína, os íntrons. Os íntrons são sequências frequentemente longas e que não possuem uma correspondência final na proteína produzida (Figura 2). Então, uma forma de se economizar tempo e energia em produzir algo não funcional para as proteínas, os íntrons são retirados. No trabalho em questão, a parte proteica das ribozimas envolvidas no splicing em leveduras foi analisada em separado do RNA, na presença de íons metálicos e foi verificado se o splicing ocorria da mesma forma que ocorre na presença das ribozimas completas.

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Figura 2: O DNA, fita verde e vermelha, possui exons e introns. Os introns não produzem a proteína final, somente os exons. O DNA é transcrito em RNA, fita azul e roxa. O RNA assim transcrito passa por um processamento ou splicing, em inglês, e os introns são removidos do RNA, sendo esse chamado de RNA maduro. Esse processamento ocorre nas ribozimas.

Os resultados demonstraram que era o RNA associado às ribozimas que possuía a capacidade de processar o RNA recém-sintetizado, ou seja, a parte proteica não foi totalmente determinante para o processo, sendo necessários apenas íons metálicos. A partir disso é de se supor que em um passado distante, talvez o RNA desempenhasse múltiplos papéis, como o de carregar a informação genética, por exemplo – papel atual do DNA – de catalisar o splicing e produzir proteínas.

Entretanto por que o RNA não se manteve dessa forma? Por que ele não continua carregando o código genético dos seres vivos? Com o decorrer dos milhões de anos, foi favorecida a molécula mais estável, que era incapaz de gerar e manter mutações que seriam passadas para as gerações futuras levando à letalidade ou extinção. Assim, o DNA foi considerado a forma mais segura e replicadora da informação dos seres vivos, uma vez que o DNA é mais estável que o RNA.

1. Fica SM, Tuttle N, Novak T, Li NS, Lu J, Koodathingal P, et al. RNA catalyses nuclear pre-mRNA splicing. Nature. 2013 Nov 14;503(7475):229-34. PubMed PMID: 24196718. Epub 2013/11/08. eng.

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