2008-12-04

Subject: Polimerases que lêem DNA de trás para frente

 

Polimerases que lêem DNA de trás para frente

 

 

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RNA-polimeraseAo longo da última década, os biólogos aprenderam a dar ao RNA mais respeito do que antes se considerava. Em vez de um simples intermediário químico entre o DNA e as proteínas, o acumular de estranhezas que podem activar e desactivar genes levou a uma revisão do papel do RNA.

Agora, um conjunto de artigos publicados esta semana na revista Science acrescentam ainda mais complexidade à situação, revelando várias novas classes de moléculas de RNA peculiares, muitas das quais são criadas quando proteínas lêem o DNA de trás para a frente.

O DNA é transcrito para RNA por enzimas chamadas RNA-polimerases. Algumas destas moléculas de RNA são depois usadas como modelos para a síntese de proteínas, enquanto outras agem directamente de fora a afectar processos na célula. As RNA-polimerases ligam-se por vezes a um segmento de DNA chamado promotor, geralmente localizado à frente de genes e que influencia quando e onde um gene se expressa. A polimerase desloca-se, depois, ao longo da cadeia de DNA, transcrevendo-a para RNA.

Por vezes, no entanto, uma polimerase desloca-se na direcção oposta, criando o que é conhecido por uma molécula de RNA 'sem sentido'. Alguns RNA sem sentido podem interferir com a função da sua prima 'com sentido', sendo uma forma de regular a expressão génica.

Recentemente, os cientistas notaram que algumas moléculas curtas de RNA que não codificam nenhuma proteína estão a ser sintetizadas perto da região do gene promotor. No ano passado, Thomas Gingeras fizeram o perfil de uma população de RNA em células humanas de cultura e encontraram provas da presença de RNA curto perto dos promotores, por vezes na orientação sem sentido.

Esta semana na Science, vários grupos revelam resultados que desenvolvem esta descoberta ao analisar os padrões de síntese de RNA. John Lis, da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque, usou um método que lhe permitiu criar um mapa quantitativo das polimerases activas por todo o genoma. Seguidamente analisaram o RNA por elas produzido. Entretanto, Phillip Sharp, do Instituto de Tecnologia do Massachusetts em Cambridge, focou-se nos RNA produzidos perto do início de genes que codificam para proteínas.

 

Ambas as equipas descobriram uma tendência surpreendente: uma RNA-polimerase liga-se realmente ao promotor e lê um gene do início ao fim mas outra polimerase, frequentemente apenas encontrada em frente do promotor, desloca-se na direcção oposta, na prática lendo o DNA ao contrário.

Todas estas classes de RNA estão assombradas por uma questão em aberto: "O que é que estas coisas estão a fazer?", diz Gingeras. "Por que estarão os promotores a ser atravessados por transcrições em todas as direcções?"

Neste momento não há uma resposta para esta questão. A hipótese "mais aborrecida", diz Jansen, é que as moléculas de RNA são simplesmente um erro. O DNA em redor do promotor assume uma estrutura mais aberta que permite que as RNA-polimerases entrem e se liguem às cadeias. Pode ser que RNA estranhos se produzam perto do promotor simplesmente porque a polimerase se pode ligar nesse local e começar a trabalhar.

Mas mesmo que o processo tenha começado como um subproduto acidental, " a evolução devia ter tirada partido disto", diz Jensen. Uma hipótese popular é que a presença de polimerases ligadas perto dos promotores ajuda a manter a adequada estrutura mais aberta do DNA em volta do local. Alternativamente, Jensen sugere que ter muitas polimerases ligadas ao DNA perto do promotor pode simplesmente fornecer um reservatório local de polimerases prontas a actuar quando necessário.

Piero Carninci, do Instituto RIKEN Yokohama no Japão, considera que uma coisa é clara: os investigadores provavelmente ainda não identificaram todos os tipos diferentes de RNA sintetizados na célula. "As diferenças entre estas descobertas sugerem que os métodos ainda não são tão rigorosos para os identificar." 

 

 

Saber mais:

Pequeno RNA, grande problema

 

 

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