ARN mensageiro

O ARN mensageiro, RNA mensageiro, ARNm, mARN, RNAm ou mRNA é o ácido ribonucleico responsável pela transferência de informações do ADN (ou, em inglês, DNA) até o citoplasma. Durante a transcrição, uma enzima, designada ARN-polimerase faz a cópia de um gene do ADN para o ARNm. Nos procariotas o ARNm não sofre, geralmente, qualquer processo de modificação - aliás, a síntese das proteínas chega a ocorrer enquanto a transcrição ainda está a acontecer.[1]

Nos eucariotas, por outro lado, a transcrição e a tradução ocorrem em locais distintos da célula: no núcleo e no citoplasma, pela ação conjunta do ribossomo e do ARN transportador respectivamente. A síntese protéica (tradução) nos eucariotas, conta também com a ajuda do Retículo endoplasmático granular (REG), que tem como função levar a proteína produzida para o meio extra-celular ou serem armazenadas no complexo golgiense para serem utilizadas mais tarde pela célula. Lembramos que a molécula do ARNm no espaço, se apresenta como uma fita simples. As bases púricas (purinas) e pirimídicas (pirimidinas) do ARN são: A (Adenina), C (Citosina), G (Guanina) e U (Uracila).

Estrutura

Esquema da estrutura molecular típica de mRNA de proteína humana.

Regiões Codificadoras

Regiões codificadoras são compostas por códons, que são decodificados e traduzidos em proteínas, sendo que normalmente em eucariotos é formada apenas uma e em procariotos geralmente são formadas várias. Regiões codificadoras começam com um códon de iniciação e termina com um códon de parada, sendo que geralmente o códon de iniciação é uma tripla AUG e o códon de parada é uma tripla do tipo UAA, UAG ou UGA. Essas regiões tendem a ser estáveis devido aos pares de bases internos, impedindo assim sua degradação. [2] [3] Além de serem responsáveis pela codificação de proteínas, partes das regiões codificadoras podem agir como sequências regulatórias no pré-mRNA como potenciadores ou silenciadores de splicing exônicos.

Regiões não traduzidas

Regiões não traduzidas (UTR) são seções do mRNA antes do códon de iniciação e depois do códon de parada que não são traduzidas, denominada como 5'UTR e 3'UTR respectivamente. Essas regiões são transcritas junto com as regiões codificadoras, sendo assim são exônicas já que estão presentes no mRNA maduro. Vários papéis na expressão gênica têm sido atribuídos às regiões não traduzidas, incluindo instabilidade do mRNA, localização do mRNA e eficiência da tradução. A habilidade da UTR de realizar estas funções depende da sua sequência e pode diferir entre mRNAs. Variantes genética na 3'UTR também têm implicado da suscetibilidade a doenças devido a mudanças na estrutura do RNA e na tradução de proteínas. [4]

A estabilidade dos mRNAs pode ser controlada pela 5'UTR e/ou 3'UTR devido a uma afinidade variável com as enzimas que degradam RNA chamadas de ribonuclease e por proteínas auxiliares que podem promover ou inibir a degradação do RNA. Eficiência da tradução incluindo às vezes a completa inibição da tradução, pode ser controlada pelas UTRs. Proteínas que ligam-se tanto na 3'UTR quanto na 5'UTR podem afetar a tradução devido a sua influência na habilidade do ribossomo de se ligar no mRNA. Micro-RNA ligados a 3'UTR também podem afetar a eficiência da tradução ou a estabilidade do mRNA.

Acredita-se que a localização do mRNA no citoplasma seja em função da 3'UTR. Proteínas que são necessárias em uma região específica da célula também podem ser traduzidas lá; neste caso, a 3'UTR pode conter sequências que permitem que o transcrito seja localizado para esta região para tradução.

Alguns dos elementos contidos nas região não traduzidas formam uma estrutura secundária característica quando transcrita em RNA. Estes elementos estruturais de mRNA estão envolvidos na regulação do mRNA. Algumas, como os elementos SECIS, são alvos de proteínas para se ligar. Uma classe de elementos de mRNA, os riboswitch, ligam-se diretamente em moléculas pequenas, mudando seu fold para modificar os níveis de transcrição e tradução. Nestes casos, o mRNA regula-se.

Cauda poli-A

A 3' da cauda Poli-A é uma longa sequência de nucleotídeos de adenina (normalmente várias centenas) adicionadas à extremidade 3' do pre-mRNA. Esta cauda promove a exportação do núcleo e tradução, além de proteger o mRNA de degradação.