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8.16:

Transferência de Síntese de RNA

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Biologia Molecolare
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Transfer RNA Synthesis

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As RNAs de transferência ou as tRNAs são RNAs não-codificantes que desempenham um papel importante na síntese de proteínas. As células eucarióticas contêm mais de 50 tRNAs distintos, cada um com um aminoácido específico. O tRNA dobrado tem três loops de hairpin um loop do anti códão, um loop de T, e um loop de D.A terceira extremidade principal da molécula tem uma sequência de CCA conservada liga covalentemente um aminoácido.Adicionalmente, os tRNAs contêm muitas bases modificadas em várias posições. Um gene tRNA é transcrito pela RNA polimerase III, como um tRNA precursor longo ou pré-RNA. O pré-tRNA contém uma sequência de cinco primes líderes, uma sequência de três primes reboque, compreendendo um intervalo de poliuridina, um intrão com 14 nucleotídeo de comprimento e bases não modificadas.O tRNA precursor sofre um processamento pós-transcricional e modificações antes que ele produza um tRNA maduro. A extensão do processamento varia significativamente na ordem e no tipo para tRNAs diferentes. O primeiro passo no processamento do tRNA envolve a remoção da sequência de cinco primes líderes e é catalisado por uma enzima RNA chamada ribonuclease P ou RNase.Está enzima contém um RNA cataliticamente ativo que remove os cinco prime líderes da sequência. No segundo passo, a sequência do reboque no terminal do 3 prime é aparada por uma ou mais nucleasses, tais como a exonuclease, RNase D.00:01:44.530 00:01:47.800 Na terceira etapa da série, são adicionados os três principais primes de tRNA-terminal de CCA que está faltando e alguns precursores de tRNA bacterianos e eucarióticos. Em todos os pré-tRNAs eucarióticos, uma enzima chamada de transferase nucleotídica tRNA adiciona a sequência CCA aos três primes processados.Em seguida, vários nucleotídeos no pre-tRNA são modificados quimicamente em posições específicas. As modificações comuns da base incluem metilação, desaminação, redução, e isomerização. Na etapa final do processamento do tRNA a sequência de intrão é emendada das transcrições do tRNA para produzir um tRNA maduro.

8.16:

Transferência de Síntese de RNA

Uma das características únicas do tRNA é a presença de bases modificadas. Em alguns tRNAs, as bases modificadas representam quase 20% do total das bases da molécula. Juntas, estas bases invulgares protegem o tRNA da degradação enzimática por RNases.

Cada uma destas modificações químicas é realizada por uma enzima específica, pós-transcrição. Todas estas enzimas têm especificidades únicas para bases e locais. A metilação, a modificação química mais comum, é realizada por pelo menos nove enzimas diferentes, com três enzimas dedicadas à metilação da Guanina em diferentes posições.

A natureza e a posição destas bases modificadas são específicas das espécies. Assim, existem várias bases que são exclusivas de eucariotas ou procariotas. Por exemplo, a tiolação da Adenina só é observada em procariotas, enquanto que a metilação da citosina é restrita a eucariotas. No geral, os tRNAs eucarióticos são modificados em maior medida do que os dos procariotas.

Embora a natureza das modificações possa variar, algumas regiões do tRNA são sempre fortemente modificadas. Cada uma das três regiões de stem-loop ou “braços'' do tRNA, tem bases modificadas que servem para finalidades únicas. O braço de TΨC, cujo nome vem da presença dos nucleótidos Timina, Pseudouridina e Citosina, é reconhecido pelo ribossoma durante a tradução. O braço DHU ou D que contém a pirimidina modificada dihidrouracilo, serve como um local de reconhecimento para a enzima aminoacil-tRNA sintetase, que catalisa a adição covalente de um aminoácido ao tRNA. O loop anticodão tem muitas vezes uma base de Quenina, que é uma Guanina modificada. Esta base cria um par de Wobble com a sequência de codão no mRNA, ou seja, forma um par de bases que não segue as regras de pares de bases de Watson-Crick. Normalmente, um tRNA liga-se ao mRNA mais “frouxamente” na terceira posição do codão. Isto permite vários tipos de emparelhamento de bases não Watson–Crick ou bases Wobble na terceira posição do codão. Observou-se que a presença de Quenina na primeira posição do anticodão, que emparelha com a terceira posição do codão, melhora a precisão de tradução do tRNA.

Suggested Reading

  1. Brahmachari, Vani, and T. Ramakrishnan. "Modified bases in transfer RNA." Journal of Biosciences 6, no. 5 (1984): 757-770.
  2. Crick, F. H. C. "Codon-anticodon pairing: the wobble hypothesis." (1966).