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Mecanismos de ação de microRNAs 1 Capítulo 5 Mecanismos de ação de microRNAs Prof. Dr. Tiago Campos Pereira 1 , Cristiane de Santis Alves 2 , Geraldo Felipe Ferreira e Silva 3 , Fausto Andrés Ortiz-Morea 3 e Prof. Dr. Fábio Tebaldi Silveira Nogueira 3 1 Depto. de Genética, FFCLRP, Universidade de São Paulo (USP), Ribeirão Preto, SP 2 Depto. de Genética, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, SP 3 Depto. de Ciências Biológicas, Escola Superior de Agronomia Luiz de Queiroz (ESALQ/USP), Piracicaba, SP Estruturação do capítulo 1. Introdução 2. A maquinaria de silenciamento 3. Mecanismos de ação 3.1 Visão geral 3.2 Inibição da tradução 3.2.1 Competição pelo 5’ CAP 3.2.2 Inibição da montagem do ribossomo 3.2.3 Deadenilação seguida por inibição da iniciação da tradução 3.2.4 Dissociação prematura dos ribossomos (ribosome drop-off) 3.2.5 Redução da velocidade de elongação 3.2.6 Proteólise durante a fase de elongação 3.3 Desestabilização do RNA-alvo 3.3.1 Clivagem do RNA-alvo 3.3.2 Deadenilação seguida de remoção do 5’ CAP 3.4 Silenciamento transcricional 3.5 Promoção da transcrição 3.6 Aumento da eficiência de tradução 4. Concentração espacial do silenciamento gênico 4.1 Corpúsculos de processamento de RNA (P-bobies) 4.2 Retículo endoplasmático 5. Conclusões

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Mecanismos de ação de microRNAs 1

Capítulo 5

Mecanismos de ação de microRNAs

Prof. Dr. Tiago Campos Pereira1, Cristiane de Santis Alves2, Geraldo Felipe Ferreira e Silva3, Fausto Andrés Ortiz-Morea3 e Prof. Dr. Fábio Tebaldi Silveira Nogueira3

1Depto. de Genética, FFCLRP, Universidade de São Paulo (USP), Ribeirão Preto, SP2Depto. de Genética, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, SP3Depto. de Ciências Biológicas, Escola Superior de Agronomia Luiz de Queiroz (ESALQ/USP), Piracicaba, SP

Estruturação do capítulo1. Introdução2. A maquinaria de silenciamento3. Mecanismos de ação

3.1 Visão geral3.2 Inibição da tradução

3.2.1 Competição pelo 5’ CAP3.2.2 Inibição da montagem do ribossomo3.2.3 Deadenilação seguida por inibição da iniciação da tradução3.2.4 Dissociação prematura dos ribossomos (ribosome drop-off)3.2.5 Redução da velocidade de elongação3.2.6 Proteólise durante a fase de elongação

3.3 Desestabilização do RNA-alvo3.3.1 Clivagem do RNA-alvo3.3.2 Deadenilação seguida de remoção do 5’ CAP

3.4 Silenciamento transcricional3.5 Promoção da transcrição3.6 Aumento da eficiência de tradução

4. Concentração espacial do silenciamento gênico4.1 Corpúsculos de processamento de RNA (P-bobies)4.2 Retículo endoplasmático

5. Conclusões

Introdução ao mundo dos microRNAs2

1. IntroduçãoO grande – e crescente – número de diferentes classes de RNAs não codificadores

(lncRNAs, siRNAs, miRNAs, piRNAs, tasiRNAs, qiRNAs, entre outros) medeiam uma miríade de eventos no transcriptoma e genoma (silenciamento gênico, ativação da transcrição, deleção de sequências genômicas etc.) (Fire et al., 1998; Yao et al., 2003; Li et al., 2006).

Neste capítulo abordaremos exclusivamente os mecanismos e processos conhecidos, até o momento, pelos quais os miRNAs regulam a expressão gênica.

2. A maquinaria de silenciamentoO complexo de silenciamento induzido por RNA (RNA-Induced Silencing Complex),

ou simplesmente RISC, foi originalmente definido como um complexo ribonucleoproteico [proteína(s) e um pequeno RNA], capaz de clivar RNAs mensageiros durante o processo de RNAi (Hammond et al., 2000). Mais recentemente, o conceito de RISC foi ampliado, englobando qualquer complexo de silenciamento (transcricional, pós-transcricional ou traducional) que inclua a proteína Argonauta (AGO) e uma pequena molécula de RNA guia (microRNA ou siRNA). Adicionalmente, o complexo também pode incluir proteínas auxiliares que ampliam ou modificam sua função (Ameres e Zamore, 2013).

Portanto, a regulação da expressão gênica pode ser mediada por diferentes tipos de complexo RISC: siRISC, miRISC ou RITS (siRNA-directed RISC, microRNA-directed RISC e RNA-Induced Transcriptional Silencing complex, respectivamente) (Aukerman e Sakai, 2003; Verdel et al., 2004; Jones-Rhoades et al., 2006; Wu et al., 2010).

Após o complexo miRISC ter sido montado, o RNA guia nele presente irá direcioná-lo até o alvo, promovendo alguma entre as diversas formas de regulação da expressão gênica descritas a seguir.

3. Mecanismos de ação de microRNAs

3.1 Visão geralDurante os primeiros anos, a visão geral sobre os mecanismos de atuação dos miRNAs

era: (i) aqueles com pareamento perfeito levavam a desestabilização do RNA-alvo por meio da atividade slicer (do inglês fatiadora) de algumas AGOs, evento tipicamente observado em plantas; (ii) aqueles com pareamento imperfeito promoviam a inibição da tradução, processo característico de animais.

Essa interação é mediada pela seed (do inglês semente), região constituída pelos nucleotídeos na posição 2 a 8 da extremidade 5’ do miRNA que “semeia” (inicia) a hibridização entre o miRNA e seu alvo. A partir dessa região, o restante do pequeno RNA “fecha o zíper” juntamente com o RNA-alvo (Zamore; Haley, 2005).

Ao longo dos anos, o desenvolvimento de técnicas mais sensíveis e elaboradas revelou um quadro mais detalhado, complexo e ainda não definitivo a respeito da ação dos miRNAs. Primeiro, a degradação do RNA-alvo também pode ocorrer em animais (sendo o processo majoritário em mamíferos – Guo et al., 2010), assim como a inibição da tradução

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Prezado autor, a citação "Jones-Rhoades et al., 2006" está sem sua referência. Por favor, enviar a referência correspondente ou informar se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Zamore e Haley, 2005" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.

Mecanismos de ação de microRNAs 3

é semelhantemente observada em plantas (Iwakawa e Tomari, 2013). Segundo, apesar do grau de complementaridade ser um parâmetro importante, ele não é o único determinante da forma como miRISC atua: miRNAs parcialmente complementares ainda podem levar à clivagem do RNA-alvo (Ameres e Zamore, 2013). Terceiro, três novos mecanismos de ação foram descritos: o silenciamento gênico transcricional e, paradoxalmente, a promoção da transcrição e o aumento na eficiência de tradução. Cada mecanismo pode ser executado por diferentes processos.

Por exemplo, o mecanismo de “inibição da tradução” pode ser devido aos seguintes processos: (i) competição pelo 5’ CAP, (ii) inibição da montagem dos ribossomos, (iii) deadenilação seguida por inibição da iniciação da tradução, (iv) desmontagem prematura de ribossomos, (v) redução da velocidade de elongação ou (vi) proteólise durante a fase de elongação. Por sua vez, o mecanismo de “desestabilização do transcrito-alvo” pode ser devido aos seguintes processos: (i) clivagem do RNA-alvo ou (ii) deadenilação seguida por retirada do 5’ CAP (decapping). Em ambos os casos, exorribonucleases continuam o processo, degradando os produtos.

É muito importante enfatizar que não está claro, no presente momento, se esses processos (referentes tanto ao RNA quanto à proteína) atuam de maneira independente, sequencial ou simultânea. É possível que alguns miRNAs, em alguns tecidos, promovam o silenciamento por um processo, ao passo que outros miRNAs, em outros tecidos, ajam por outro processo, i.e., atuações independentes. Entretanto, também seriam possíveis ações sequenciais: deadenilação seguida por inibição da iniciação da tradução com posterior decapping. Alternativamente, poderia ocorrer a competição por 5’ CAP simultaneamente à deadenilação.

Abordaremos neste capítulo cinco mecanismos gerais conhecidos de ação dos miRNAs: (i) inibição da tradução, (ii) desestabilização do transcrito-alvo, (iii) silenciamento transcricional, (iv) promoção da transcrição e (vi) intensificação da tradução.

3.2 Processos de inibição da tradução

3.2.1 Competição pelo 5’ CAPNormalmente, a iniciação da tradução se dá através do reconhecimento da estrutura

5’ CAP pela proteína de ligação ao CAP (cap-binding protein – CBP). Em seguida, outros fatores de iniciação da tradução se ligam ao complexo CBP-mRNA, juntamente com o tRNA-Met (RNA transportador da metionina, que reconhece o códon de iniciação) e a subunidade menor do ribossomo (40S), formando um complexo de pré-iniciação da tradução (Pestova et al., 2001; Sonenberg; Dever, 2003). Após o complexo de pré-iniciação escanear o RNA mensageiro à procura do códon de iniciação, o complexo de tradução é então montado, com a junção de outros fatores de iniciação e a subunidade ribossomal maior (60S).

Três linhas de evidência sugerem que alguns miRNAs podem impedir a iniciação da tradução por interferirem no reconhecimento do 5’ CAP. Na primeira, os pesquisadores notaram que os miRNAs e seus alvos não estavam associados à fração polissomal (mRNAs complexados a ribossomos) em ensaios de centrifugação em gradiente de sacarose, evidenciando assim que os miRNAs impediam a associação dos mRNAs com ribossomos (Pillai et al., 2005). Na segunda, percebeu-se que determinados transcritos, cuja tradução é independente de 5’ CAP, não são reprimíveis por miRNAs (Pillai et al., 2005; Humphreys et al., 2005; Mathonnet

Lucas
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Prezado autor, a citação "Sonenberg e Dever, 2003" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.

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et al., 2007; Wakiyama et al., 2007). Por fim, outro grupo notou que a porção central da proteína AGO apresenta um domínio semelhante ao da proteína de ligação ao CAP, responsável por reconhecer 5’ CAP e possibilitar a tradução (Kiriakidou et al., 2007). Tomados em conjunto, todos esses dados sugerem que talvez AGO seja capaz de competir por 5’ CAP in vivo, impedindo dessa forma a iniciação da tradução (figura 1A).

3.2.2 Inibição da montagem dos ribossomosChendrimada e colaboradores (2007) sugerem que alguns miRNAs podem impedir

a iniciação da tradução por outro mecanismo: inibir a montagem dos ribossomos. Eles observaram que AGO2 é capaz de se associar à eIF6 (eukaryotic translation initiation factor 6) e à subunidade ribossomal maior. Contudo, como eIF6 impede a interação entre as subunidades ribossomais maior e menor, essa associação impossibilitaria a montagem da organela e, consequentemente, a tradução (figura 1B).

3.2.3 Deadenilação seguida pelo bloqueio da iniciação da traduçãoEm um processo normal de tradução, a cauda poli-A interage com a proteína PABPC1

(poli-A binding protein C1), ao passo que o 5’ CAP interage com eIF4E/eIF4G (eukaryotic translation initiation factor 4E/4G). Por sua vez, a interação entre PAPBC1 e eIF4G leva à circularização do mRNA, evento essencial para a iniciação da tradução. Dois grupos independentes (Mishima et al., 2006; Wakiyama et al., 2007) mostraram que alguns miRNAs atuam impedindo essa interação.

Figura 1. Mecanismos e processos de repressão mediada por microRNAs. Mecanismos de “inibição da tradução”: A-F. A) Competição pelo 5’ CAP. B) Inibição da montagem do ribossomo. C) Deadenilação seguida por inibição da iniciação da tradução. D) Dissociação prematura dos ribossomos (ribosome drop-off). E) Redução da velocidade de elongação. F) Proteólise durante a fase de elongação. Mecanismos de “desestabilização do RNA alvo”: G-H. G) Clivagem do RNA-alvo. H) Deadenilação seguida por remoção do 5’ CAP.

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Usando extratos de células humanas ou embriões de zebrafish (o peixe paulistinha), esses grupos conseguiram recapitular a inibição da tradução mediada por miRNAs em mRNAs normais (com CAP na extremidade 5’ e poliadenilados na extremidade 3’). Contudo, eles perceberam que mRNAs poliadenilados mas sem o 5’ CAP (esses mRNAs possuíam outra estrutura na extremidade 5’ que permite uma tradução independente de CAP) não eram reprimidos pelo miRNA let-7. Semelhantemente, mRNAs com 5’ CAP mas sem a cauda poli-A também não eram reprimidos. Esses dados, em conjunto, evidenciavam que a repressão da tradução mediada por let-7 era dependente tanto de 5’ CAP quanto da cauda poli-A.

Adicionalmente, por meio de ensaios com RNase H, os autores notaram ainda que let-7 promovia a deadenilação de mRNAs normais (5’ CAP e poliadenilados). Para determinar se essa deadenilação era consequência da inibição da tradução, os pesquisadores mensuraram o efeito de let-7 no tamanho da cauda poli-A na ausência da tradução. Eles observaram que mesmo nessa condição a deadenilação ocorria. Portanto, esses resultados evidenciavam que a deadenilação precedia a inibição da tradução por miRNAs.

Tomando todos esses dados em conjunto, os autores postularam um modelo no qual let-7 inicialmente promove a deadenilação, evento esse que impediria a circularização do mRNA (interação do 5’ CAP com cauda poli-A) inibindo, consequentemente, a tradução (Mishima et al., 2006; Wakiyama et al., 2007) (figura 1C).

3.2.4 Dissociação prematura de ribossomosPetersen e colaboradores (2006), por sua vez, apresentam um modelo no qual alguns

miRNAs levariam à desmontagem antecipada dos ribossomos (ribosome drop-off). Isso foi evidenciado por meio de experimentos em que, ao contrário de outros grupos, foram observados miRNAs em frações polissomais. Nesses estudos, os polissomos reprimidos (miRNAs associados a mRNAs e a ribossomos) que foram tratados com inibidores da tradução se dissociavam mais rapidamente do que os polissomos não reprimidos (mRNA associados a ribossomos) e também tratados (figura 1D). Portanto, esses dados sugerem que os miRNAs seriam fatores que tornariam os polissomos menos estáveis levando, de alguma forma, a uma dissociação prematura in vivo.

3.2.5 Redução da velocidade de elongaçãoMaroney e colaboradores (2006) propõem outro processo pelo qual os miRNAs

interfeririam (figura 1E). Por meio de técnicas de sedimentação de polissomos após tratamento com pactamicina (droga que inibe a iniciação da tradução) ou puromicina (que age como um terminador prematuro de cadeia polipeptídica), os autores observaram variação no número estimado de ribossomos interagindo com os mRNAs reprimidos em relação ao controle experimental, sugestivo de que os miRNAs estariam reduzindo a velocidade da fase de elongação durante a síntese proteica (Maroney et al., 2006).

3.2.6 Proteólise durante a fase de elongaçãoAlguns pesquisadores sugerem que os miRNAs promovem a degradação da cadeia

polipeptídica nascente no ribossomo, i.e., ainda durante a fase de elongação o polipeptídeo já seria degradado (Nottrott et al., 2006). Esse modelo foi proposto por não se detectar, na fração “polissomal reprimida”, as proteínas correspondentes aos transcritos-alvo dos miRNAs. Uma vez que muitos pesquisadores consideram que a fração “polissomal reprimida” apresenta

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atividade de tradução, a não observação de proteínas deveria ser explicada pela ocorrência de uma proteólise concomitante.

Contudo, esse modelo é controverso, pois ele se baseia em um dado negativo (ausência de proteínas), ao invés de em evidências positivas diretas (e.g., a observação de uma protease na fração polissomal). Adicionalmente, as evidências de que “polissomos reprimidos” são traducionalmente ativos são questionáveis. Por fim, a identidade da provável protease permanece desconhecida – a participação do proteassoma foi excluída, uma vez que os inibidores desse sistema foram incapazes de restaurar a expressão proteica (figura 1F).

3.3 Desestabilização do RNA-alvo

3.3.1 Clivagem do transcrito-alvoApesar da clivagem do RNA-alvo ser um processo classicamente mediado por siRNAs,

miRNAs também podem fazê-lo. De certa forma, nesse contexto, miRISCs e siRISCs são virtualmente indistinguíveis: ambos complexos estão carregados com RNAs totalmente complementares ao alvo, capazes de guiar a atividade slicer de AGOs a realizar um corte endonucleolítico (clivagem) em um sítio do alvo que é correspondente aos nucleotídeos 10 e 11 do RNA guia, principalmente em plantas (Llave et al., 2002; Palatnik et al., 2003).

Os produtos derivados dessa clivagem (fragmento 5’, que contém a estrutura 5’ CAP e o fragmento 3’, que contém a cauda poli-A) são então rapidamente degradados pela maquinaria de decaimento de RNA (exorribonucleases 5’-3’ e 3’-5’), finalizando o processo (Glazov et al., 2003; Souret et al., 2004; Orban e Izaurralde, 2005) (figura 1G). (Em plantas, alguns fragmentos 5’ podem servir de molde para produção de fitas duplas de RNA e posterior geração de siRNAs que atuam em trans, tais como miRNAs; vide capítulo “Outras classes de pequenos RNAs”.)

3.3.2 Deadenilação seguida de remoção do 5’ CAPEm alguns casos, a proteína Argonauta pode se associar à proteína GW182 que, por sua

vez, recruta o complexo CCR4-NOT, que promove a remoção da cauda poli-A. Conjuntamente, a enzima DCP2 também é recrutada e executa a retirada do 5’ CAP (Behm-Ansmant et al., 2006a). Esses eventos desestabilizam o RNA, que então se torna alvo do complexo de decaimento de RNA (5’-3’), i.e., exorribonucleases que irão degradar o transcrito (figura 1H).

3.4 Silenciamento transcricionalO mecanismo de silenciamento gênico transcricional (TGS) mediado por microRNAs é

menos conhecido, sendo observado tanto em animais quanto em plantas, porém envolvendo processos diferentes.

3.4.1 Metilação do DNAEm plantas, miRNAs longos (lmiRNAs) de 24 nt dependentes de DCL3 são direcionados

para AGO4 e desencadeiam a metilação de DNA (nos resíduos de citosina) no próprio locus MIR (em cis), dos quais foram produzidos, e também atuam em trans em seus genes-alvo (Wu et al., 2010). Contundentemente, a metilação se restringe às regiões do locus-alvo

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complementares ao miRNA ou do miRNA*, sendo poucos sítios metilados encontrados fora do stem-loop, indicando que esse evento é altamente sequência-específico (figura 2).

Bao e colaboradores (2004) também encontraram evidências, em arabidopsis, de que a interação entre os miRNAs 165/166 com mRNAs dos genes PHABULOSA e PHAVOLUTA levam, talvez através de lmiRNAs, à metilação de regiões cromossômicas downstream desses dois genes.

Por fim, Khraiwesh e colaboradores (2010), trabalhando com o musgo Physcomitrella patens, demonstraram que mutantes deficientes para a enzima DICER-LIKE1b apresentam maturação normal de miRNAs. Curiosamente, essa mutação aboliu a clivagem dos RNAs-alvo e, ainda mais surpreendentemente, os níveis desses transcritos-alvo são drasticamente reduzidos. Os autores perceberam que esses mutantes acumulam duplexes de miRNA:RNA-alvo e apresentam hipermetilação dos genes codificadores desses alvos, um evento típico de silenciamento gênico transcricional, provavelmente mediado por RITS (complexo de silenciamento transcricional mediado por RNA). Esse processo ocorre também na linhagem selvagem sob tratamento hormonal, evidenciando que esse silenciamento pode ocorrer naturalmente in vivo.

3.4.2 Modificações da cromatinaJá em animais, pelo menos dois processos parecem ocorrer. No primeiro, em que o

grau de complementaridade do microRNA é imperfeito, observa-se um silenciamento gênico transiente e independente de metilação de DNA (Younger; Corey, 2011). Contudo, nota-se o recrutamento de AGO2 para um ncRNA que se sobrepõe ao promotor do gene-alvo, uma diminuição da ocupação desse mesmo promotor pela RNA polimerase II e um aumento na dimetilação da lisina 9 na histona 3 (H3K9me2) – uma das marcas epigenéticas conhecidas para o silenciamento da cromatina.

Na segunda, na qual há complementaridade perfeita do miRNA com regiões promotoras, observa-se um silenciamento gênico caracterizado pela trimetilação da lisina 27 da histona 3 (H3K27me3) no promotor do gene-alvo (POLR3D). Isso ocorre provavelmente mediado pela acumulação de AGO1, miR-320 e de EZH2 (uma enzima envolvida na metilação de histonas) na região do promotor, levando a essa modificação da cromatina e ao TGS (Kim et al., 2008).

Figura 2. Silenciamento transcricional mediado por miRNAs. O modelo proposto sugere que miRISC seria capaz de se ligar ao transcrito nascente, recrutando a DNA metiltransferase (DRM2), que promoveria a metilação (-CH3) de sequências próximas no DNA. Essa modificação levaria ao silenciamento do gene-alvo.

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Prezado autor, a citação "Khraiwesh e colaboradores (2010)" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Introdução ao mundo dos microRNAs8

3.5 Promoção da transcriçãoOs miRNAs são classicamente vistos como moléculas que promovem a sub-regulação

(pós-)transcricional dos genes. Contudo, para total surpresa, um grupo de pesquisadores relatou em 2014 que miRNAs podem também interferir com a maquinaria de iniciação de transcrição, promovendo uma intensificação desse processo, tanto em genes virais (HIV) quanto humanos (Zhang et al., 2014a; 2014b).

É o caso, por exemplo, do miRNA let-7i, capaz de interagir com o motivo TATA-box, facilitando assim a montagem do complexo de pré-iniciação da transcrição (composto pela proteína de ligação ao motivo TATA-box e RNA polimerase II) sobre o promotor do gene IL-2. Como resultado, nota-se uma elevação de 3 a 8 vezes na produção do transcrito correspondente (Zhang et al., 2014b) (figura 3A).

3.6 Aumento da eficiência de traduçãoDois grupos identificaram outro mecanismo imprevisto de ação de miRNAs: a

intensificação da tradução. Vasudevan e colaboradores (2007) observaram que durante a parada no ciclo celular, o miRNA 396-3 direciona a associação das proteínas AGO e FXR1 (Fragile X mental Retardation-related protein 1) para a formação de microrribonucleoproteínas (microRNPs) que interagem com elementos ricos em AU (AREs) presentes na 3’ UTR do mRNA do TNFα (tumor necrosis factor α), ativando assim a tradução desse transcrito (figura 3B). Outros dois microRNAs (let-7 e miRcxcr4 sintético) também apresentaram essa capacidade durante a parada do ciclo celular. Contudo, durante a proliferação celular, esses dois miRNAs promoviam a repressão traducional. Portanto, esse estudo evidenciou, pela primeira vez, que alguns miRNAs podem promovem uma transição entre repressão e ativação da tradução, dependendo do estado celular.

Figura 3. Mecanismos inesperados de ação de miRNAs. A) Promoção da transcrição. B) Aumento da eficiência de tradução. AREs (AU-rich elements): elementos ricos em AU.

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De maneira independente, Ørom e colaboradores (2008) verificaram que o miR-10a é capaz de promover tanto a repressão quanto a indução da tradução de diferentes grupos de genes. Em especial, eles perceberam que esse miRNA é capaz de se ligar ao motivo TOP presente na 5’ UTR de mRNAs de proteínas ribossomais, intensificando a tradução desses transcritos e, consequentemente, a biogênese de ribossomos. Contudo, a forma pela qual esse fenômeno ocorre ainda não está clara, mas possivelmente deve ser semelhante à observado pelo grupo de Vasudevan.

4. Concentração espacial da maquinaria de silenciamento gênicoCuriosamente, estudos recentes evidenciaram que os eventos de silenciamento gênico

mediado por microRNAs (e siRNAs) não são dispersos no citoplasma, mas sim concentrados em focos (corpúsculos de processamento) ou em determinadas regiões (membrana do retículo endoplasmático), como veremos a seguir.

4.1 Corpúsculos de processamento de RNA (P-bodies)Os corpúsculos de processamento de RNAs (processing bodies, P-bodies) são agregados

ribonucleoproteicos citoplasmáticos existentes em leveduras, plantas e animais descobertos há quase 20 anos (Bashkirov et al., 1997) nos quais ocorrem: (i) o armazenamento de mRNAs, (ii) a repressão traducional reversível de mRNAs e (iii) o decaimento de mRNAs, mediados por diversos mecanismos (revisto em Olszewska et al., 2012).

Contudo, a associação funcional clara entre P-bodies e microRNAs surgiu apenas em 2005, quando um grupo de pesquisadores observou a colocalização tanto da proteína AGO quanto de mRNAs reprimidos por microRNAs nesses agregados (Liu et al., 2005). Esse dado evidenciou que mRNAs-alvo de miRNA são direcionados para os P-bodies, onde seriam temporária e reversivelmente reprimidos ou desestabilizados.

Fortalecendo esse modelo, diversos outros componentes associados ao silenciamento gênico também foram observadas nos P-bodies, tais como as proteínas VCS, SUO, XRN4, GW182 e proteínas do complexo de remoção do 5’ CAP (Xu et al., 2006; Iwasaki et al., 2007; Xu; Chua, 2009; Weber et al., 2008; Yang et al., 2012; Liu et al., 2005).

No entanto, mesmo sendo conhecido que alvos reprimidos se acumulam nos P-bodies, apenas uma pequena fração das proteínas AGO está presente nesses focos (Leung; Sharp, 2013) e alguns mRNAs (alvos de miRNAs) apresentam sublocalização celular apenas parcialmente sobreposta com os P-bodies (Pillai et al., 2005). Esses dados indicam que a repressão traducional pode ocorrer também em outros sítios intracelulares.

4.2 Retículo endoplasmáticoLi e colaboradores (2013) demonstraram que a proteína AMP1 (Altered Meristem

Program 1) é especificamente necessária para a inibição traducional mediada por miRNAs em arabidopsis e é um elemento integral de membrana de Retículo Endoplasmático (RE). AMP1 é essencial para a eficiente exclusão de mRNAs (alvos de miRNAs) dos polissomos ligados à membrana, demonstrando um papel funcional para o RE na inibição traducional mediada por miRNAs. O mecanismo que governa o recrutamento tanto de AGO1 quanto do mRNA-alvo para o RE é desconhecido, mas sabe-se que é independente de AMP1.

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Prezado autor, a citação "Ørom e colaboradores (2008)" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Olszewska et al., 2012" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Xu et al., 2006" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Xu e Chua, 2009" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Weber et al., 2008" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Yang et al., 2012" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Leung e Sharp, 2013" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.
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Prezado autor, a citação "Li e colaboradores (2013)" está sem sua referência. Por favor, envie a referência correspondente ou informe se a chamada deve ser suprimida.

Introdução ao mundo dos microRNAs10

5. ConclusõesDurante algum tempo o mundo dos pequenos RNAs foi marcado por dicotomias:

miRNA/siRNA, plantas/animais, inibição da tradução/clivagem do RNA-alvo.

Atualmente, essa categorização está em ruínas, a tal ponto de muitas vezes ser difícil ter certeza se estamos lidando com um miRNA ou um siRNA. Muitos processos observados originalmente com siRNAs, como TGS e indução da transcrição (Morris et al., 2004; Li et al., 2006), foram descritos em miRNAs (Zhang et al., 2014a; 2014b; Wu et al., 2010). Portanto, não seria de surpreender a eventual descoberta do envolvimento de microRNAs em diversos outros mecanismos observados para outras classes de pequenos RNAs, tal como a deleção gênica mediada por RNAs (Yao et al., 2003).

Por fim, é possível que alguns termos e expressões – tais como RISC – passem por revisões conceituais futuramente, uma vez que é desconcertante manter um acrônimo cujo sentido é “complexo de silenciamento induzido por RNA” para uma entidade capaz de promover ativação da transcrição e intensificação da tradução.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASAddo-Quaye C, Eshoo TW, Bartel DP, Axtell MJ.

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