Tipos e Estrutura do RNA

As principais classes de RNA e as características químicas e estruturais que permitem que um ácido nucleico de fita simples se dobre em formas capazes de transportar informação, construir proteínas e catalisar reações.

Definition

Tipos e estrutura do RNA refere-se às categorias de ácido ribonucleico nas células e às características da química e do dobramento do RNA — pareamento de bases, motivos de estrutura secundária e dobramentos terciários — que determinam como cada RNA funciona.

Scope

Este tópico aborda a química do RNA e suas principais classes — RNAs mensageiros, de transferência e ribossômicos, e a ampla categoria de RNAs não codificadores — e os princípios estruturais que distinguem o RNA do DNA: o açúcar ribose, a uracila, a fita simples e a capacidade resultante de formar estruturas secundárias de pareamento de bases e estruturas terciárias dobradas. As funções catalíticas e reguladoras são introduzidas aqui e desenvolvidas em tópicos complementares.

Core questions

• Como o RNA difere quimicamente do DNA e por que isso é importante?
• Quais são as principais classes de RNA e seus papéis?
• Como o RNA de fita simples se dobra em estruturas definidas?
• Por que a estrutura, e não apenas a sequência, determina muitas funções do RNA?

Key theories

Função determinada pela estrutura

Como o RNA é de fita simples e se dobra sobre si mesmo, sua função depende das estruturas secundárias e terciárias que adota, de modo que os RNAs de transferência e ribossômicos funcionam por meio da forma, assim como as proteínas.

Distinção química do RNA

A hidroxila 2' da ribose e o uso da uracila tornam o RNA mais reativo e menos estável que o DNA, adequando-o a papéis transitórios e versáteis e à catálise, em vez de armazenamento de informações a longo prazo.

Mechanisms

O RNA é construído a partir de ribonucleotídeos contendo ribose e as bases adenina, guanina, citosina e uracila. Sendo tipicamente de fita simples, uma molécula de RNA se dobra por pareamento de bases intramolecular em grampos, alças e protuberâncias que constituem sua estrutura secundária, a qual se compacta ainda mais em um dobramento terciário estabilizado por interações adicionais e íons metálicos. Os RNAs mensageiros transmitem sequências codificadoras, os RNAs de transferência adotam uma dobra em forma de L para decodificação, os RNAs ribossômicos formam o núcleo estrutural e catalítico do ribossomo, e diversos RNAs não codificadores usam suas dobras para guiar, servir de andaime ou regular.

Clinical relevance

A estrutura do RNA sustenta a ação de elementos reguladores estruturados e é explorada no design de terapias de RNA e na compreensão de genomas de vírus de RNA; oferecido como significado, não como orientação clínica.

History

O sequenciamento e o estudo estrutural de RNAs de transferência e ribossômicos a partir da década de 1960 revelaram como o RNA de fita simples se dobra em formas funcionais precisas, e a análise comparativa do RNA ribossômico tornou-se mais tarde uma base para a classificação da vida, ressaltando a importância estrutural do RNA.

Key figures

• Robert Holley
• Carl Woese

Seminal works

• watson2013
• alberts2014

Frequently asked questions

Como o RNA é diferente do DNA?

O RNA usa o açúcar ribose e a base uracila, é geralmente de fita simples e se dobra em estruturas variadas, enquanto o DNA usa desoxirribose e timina e forma uma dupla hélice estável.

Por que o RNA pode realizar tarefas que o DNA não pode?

Sua natureza de fita simples e dobrável permite que o RNA adote formas que se ligam a alvos e até catalisam reações, conferindo-lhe versatilidade funcional além do armazenamento de informações.