Regulação Pós-Transcritiva

Como as células controlam a expressão gênica após a transcrição — ajustando a estabilidade, localização e tradução do mRNA, incluindo o silenciamento por pequenos RNAs reguladores.

Definition

A regulação pós-transcritiva é o controle da expressão gênica em etapas após a transcrição — governando a estabilidade, localização e tradução do mRNA — para que a quantidade e o momento da produção de proteínas possam ser ajustados independentemente da taxa de transcrição.

Scope

Este tópico abrange a regulação que atua sobre o mRNA: controle da estabilidade e degradação do transcrito, localização do mRNA, eficiência translacional através de fatores e elementos da região não traduzida, e silenciamento por microRNAs e RNAs pequenos relacionados. Complementa o controle transcricional e em nível de cromatina, abordando o destino da própria mensagem; a biologia mais ampla dos RNAs não codificadores é desenvolvida na área de biologia do RNA.

Core questions

• Como as células controlam por quanto tempo um mRNA persiste antes de ser degradado?
• Como a tradução de um mRNA é aumentada ou diminuída?
• Como os microRNAs silenciam suas mensagens-alvo?
• Por que localizar um mRNA em uma parte específica da célula antes de traduzi-lo?

Key theories

Silenciamento mediado por microRNA

Pequenos RNAs pareiam-se com sequências complementares em mRNAs-alvo, tipicamente em suas regiões não traduzidas, para reprimir a tradução ou promover a degradação, um mecanismo revelado pela primeira vez pelo pequeno RNA lin-4 atuando sobre lin-14.

Controle através de regiões não traduzidas e estabilidade do mRNA

Elementos nas regiões não traduzidas do mRNA, reconhecidos por proteínas e pequenos RNAs, definem a meia-vida do transcrito, a localização e a eficiência translacional, fornecendo uma camada rápida e reversível de controle da expressão.

Mechanisms

A vida útil de um mRNA é determinada por sua "cap" (tampa), cauda poli(A) e elementos de sequência que recrutam proteínas estabilizadoras ou desestabilizadoras, com a desadenilação frequentemente desencadeando a degradação. A tradução é regulada por fatores de iniciação e por proteínas ou RNAs que se ligam a regiões não traduzidas para bloquear ou aumentar o recrutamento ribossômico. MicroRNAs, processados a partir de precursores e carregados em complexos de silenciamento, pareiam-se com mRNAs-alvo para reprimir sua tradução e acelerar sua degradação. Sinais de localização direcionam certos mRNAs para regiões celulares específicas onde são traduzidos sob demanda.

Clinical relevance

A desregulação da degradação do mRNA, do controle translacional e da atividade de microRNAs está implicada em cânceres e outras doenças, e abordagens baseadas em pequenos RNAs são utilizadas como ferramentas de pesquisa e terapêuticas; oferecido como significado, não como orientação clínica.

History

A descoberta em 1993 pelos grupos de Ambros e Ruvkun de que o gene lin-4 produz um pequeno RNA regulador que controla lin-14 introduziu o controle pós-transcricional mediado por microRNA, o que, juntamente com estudos de estabilidade do mRNA e regulação translacional, estabeleceu essa camada de expressão gênica.

Key figures

• Victor Ambros
• Gary Ruvkun

Seminal works

• lee1993
• lodish2016

Frequently asked questions

O que é regulação pós-transcritiva?

O controle da expressão gênica após a produção de um mRNA, ajustando sua estabilidade, para onde ele vai e quão eficientemente é traduzido.

Como os microRNAs reduzem a produção de proteínas?

Eles pareiam-se com mRNAs-alvo e recrutam complexos que bloqueiam a tradução e aceleram a degradação da mensagem, diminuindo a quantidade de proteína produzida.