microRNAs

Abstract

O avanço nas tecnologias de sequenciação e caracterização do RNA tem permitido revelar mecanismos essenciais na biologia dos organismos até recentemente desconhecidos.O transcritoma das células engloba uma grande diversidade de formas de RNA, que se agrupam em RNA codificante e não codificante. O primeiro é o RNA mensageiro (mRNA) que tem como função servir de modelo para a síntese de proteínas na célula. Por sua vez, o RNA não codificante, constitui 98% do transcritoma e inclui não só o RNA de transferência (tRNA) e o RNA ribossomal (rRNA), essenciais na tradução, mas também os RNAs nucleolares (snoRNAs), Vault RNAs (vRNAs), PIWI-interacting RNAs (piRNAs) e ainda os pequenos RNAs (sRNAs), onde se incluem várias formas de RNAs de interferência (siRNAs) e microRNAs (miRNAs).Os microRNAs são das mais pequenas moléculas de RNA não codificante, sendo constituídos apenas por 20-24 nucleótidos. Foram descobertos em 1993 em estudos no nemátode Caenorhabditis elegans, aquando da análise dos genes lin-14 e lin-4, envolvidos no desenvolvimento deste organismo modelo 1 . Nas plantas, o primeiro miRNA foi identificado em Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. 2 e até à data foram já identificadas mais de cerca de 8500 destas moléculas em mais de 70 espécies. A expressão dos miRNAs é altamente dependente do tipo de tecido e, por isso, os seus padrões e timings de expressão variam ao longo do desenvolvimento. Estão envolvidos no controlo da expressão genética, atuando pós--transcricionalmente. Por exemplo, em mamíferos, a expressão de 60% dos genes codificantes de proteínas é regulada por miRNAs 3 . Muitos miRNAs pertencem a famílias cujas sequências são muito similares entre os membros, variando apenas num único nucleótido.Por sua vez, cada miRNA atua em vários mRNAs-alvo, sendo que nas plantas os miRNAs têm, em geral, menos genes-alvo que os animais. Além disso, cada mRNA é alvo da ação de diferentes miRNAs, resultando assim numa complexa rede de regulação 4,5 . Os miRNAs são codificados pelos genes MIRNAs (MIR), muitos dos quais bastante conservados no Reino Vegetal 6 . Transcritos pela RNA POLIMERASE II, os transcritos MIR de cadeia simples, dobram-se sobre si mesmos emparelhando e formando uma estrutura semelhante a um gancho de cabelo (harpin ou stem-loop), passando assim a designar-se miRNAs primários (pri-miRNAs) 7 . Nas plantas, os pri-miRNAs são clivados pela ação da RNase DICER-LIKE 1 (DCL1), daí resultando pequenas porções de RNA de cadeia dupla, os precursores dos miRNAs (pre-miRNAs). Estes sofrem depois metilação nas extremidades 3' pela ação da RNA metiltransferase HUA ENHANCER 1 (HEN1), tornando-se maduros e, consequentemente, saem do núcleo através de uma proteína homóloga da exportina, designada HASTY 8 . Uma vez no citoplasma, ligam-se à proteína ARGONAUTE 1 (AGO1) e, em conjunto com outras proteínas, formam o complexo de silenciamento induzido por RNA CITAÇÃO