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Transcrição e processamento do RNA: Pol II, capeamento 5′ e splicing do pré-mRNA

Em 30 segundos

A RNA polimerase II transcreve os genes codificadores de proteína e, segundo a revisão, fosforilações do seu domínio C-terminal ajudam a recrutar os fatores de processamento do RNA, a começar pelo capeamento 5′, a primeira modificação do transcrito.

Escopo e método deste resumo

A RNA polimerase II transcreve os genes codificadores de proteína e, segundo a revisão, fosforilações do seu domínio C-terminal ajudam a recrutar os fatores de processamento do RNA, a começar pelo capeamento 5′, a primeira modificação do transcrito. O splicing remove os íntrons e une os éxons pelo spliceossomo, em duas reações de transesterificação, dirigido por sequências consenso (GU no sítio 5′, AG no sítio 3′, trato de polipirimidinas, ponto de ramificação) e por elementos reguladores com proteínas SR e hnRNP, o que também gera o splicing alternativo. Mutações que desfazem esses sinais causam doença; ficam de fora a poliadenilação, o spliceossomo menor, as terapias de splicing e outras omissões declaradas.

Conferido por auditoria cega, com defeitos plantados para medir o auditor.Atualizado em 27/10/2026 · 5 fontes citadas

Material educacional escrito com apoio de IA e conferido por revisão automatizada, sem revisão médica nomeada. Não substitui o livro-texto nem orientação clínica.

Essencial

  1. RNA polimerase II (Pol II): transcreve todos os genes codificadores de proteína e muitos RNAs não codificantes nos genomas eucarióticos. É uma enzima de 12 subunidades que, segundo a revisão, não consegue iniciar a transcrição nem transcrever de forma consistente sequências longas de DNA.
  2. Iniciação: nos eucariotos, a TBP regula a transcrição pela Pol II como componente do complexo TFIID.
  3. Pausa: DSIF e NELF ajudam a estabelecer a pausa da Pol II, um intermediário comum em metazoários, a cerca de 20 a 60 pb do sítio de início da transcrição. A pausa parece importante, entre outras funções, para garantir o capeamento 5′ adequado do RNA nascente.
  4. Domínio C-terminal (CTD): durante a iniciação, o CTD é fosforilado por cinases ligadas à transcrição (CDK7, a cinase do TFIIH, e CDK9, a cinase do P-TEFb). Essas marcas ajudam a dirigir a ligação de fatores de processamento do RNA (enzimas de capeamento, fatores de splicing e de terminação) quando a Pol II deixa a região proximal ao promotor e percorre o corpo do gene.
  5. Capeamento: a primeira modificação do RNA transcrito pela Pol II, co-transcricional no núcleo, logo que os primeiros nucleotídeos são incorporados ao transcrito nascente.
  1. Íntrons e éxons: os íntrons ocupam o restante do espaço do gene e separam éxons codificadores vizinhos. Os éxons precisam ser unidos após a excisão precisa dos íntrons: o splicing do pré-mRNA.
  2. Sinais: a maquinaria é dirigida por sequências consenso perto das fronteiras éxon-íntron, o sítio de splicing 5′, o sítio 3′ e a sequência do ponto de ramificação, a montante do sítio 3′. O sítio 5′ tem o dinucleotídeo GU no início do íntron, essencial ao splicing; o sítio 3′ tem um dinucleotídeo AG invariável na ponta 3′ do íntron e, a montante, o trato de polipirimidinas.
  3. Spliceossomo: complexo ribonucleoproteico grande que catalisa o splicing; monta-se de novo sobre cada íntron transcrito.
  4. Primeira transesterificação: o fosfato do sítio 5′ é atacado pela hidroxila 2′ do ponto de ramificação; a ponta 5′ do íntron se separa do éxon a montante e se liga ao ponto de ramificação por ligação fosfodiéster.
  5. Segunda transesterificação: ocorre no sítio 3′ do íntron; essa etapa libera o íntron (em laço, o lariat) e liga os dois éxons por ligação fosfodiéster.
  6. O capeamento colabora: segundo a revisão, a cap m7G é necessária ao splicing eficiente, por recrutar o complexo de ligação à cap (CBC) nuclear, que orquestra, entre outros processos, a montagem do spliceossomo.

Na clínica

  • Variante nos dinucleotídeos do sítio de splicing 5′ ou 3′ (GU ou AG) · A mutação dos dinucleotídeos dos sítios 5′ e 3′ e das bases adjacentes pode torná-los inativos; segundo a revisão, é o mecanismo de interrupção do splicing mais facilmente reconhecido e responde por 10% de todas as mutações de doenças hereditárias humanas. · O GU no início do íntron é essencial ao splicing e o AG da ponta 3′ é invariável; sem o sinal, o spliceossomo não reconhece o limite.
  • Variante pontual dentro de um éxon que desfaz um elemento regulador (ESE) ou cria um silenciador (ESS) · Todas as classes de mutações pontuais, inclusive as sem sentido, podem interromper elementos regulatórios exônicos de splicing e induzir splicing aberrante; segundo duas estimativas citadas pela revisão, 22 a 25% das mutações exônicas de doenças hereditárias humanas devem ser sensíveis ao splicing. · Os enhancers e os silenciadores atuam com proteínas ligadoras de RNA (as SR e as hnRNP); o éxon deixa de ser reconhecido ou passa a ser excluído do mRNA.
  • Gene com muitos éxons, como o CFTR, na fibrose cística · Cerca de 13 a 20% das mutações associadas à fibrose cística são consideradas causadoras de defeitos de splicing do pré-mRNA, por inclusão ou exclusão anômala de éxons dos 27 do gene, como mecanismo primário da doença. · Num gene com muitos éxons há muitos limites éxon-íntron em que o sinal pode falhar; a ordem de grandeza vem da revisão, não é valor de referência.
  • Proteína ligadora de RNA (RBP) mutada ou com expressão alterada · Segundo a revisão, as RBPs estão implicadas, por mutação ou por expressão aberrante, em numerosas doenças humanas. · Aqui o defeito está no fator que lê o sinal, não no sinal; o processamento de transcritos específicos, ou de famílias deles, pode ficar desregulado.

Teste-se antes de seguir

Que complexo catalisa o splicing do pré-mRNA, quantas reações sequenciais ele faz e quais são os dois produtos finais?

A resposta fica na Avaliação, sem spoiler aqui.

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Fontes (5)
  1. Schier AC, Taatjes DJ. Structure and mechanism of the RNA polymerase II transcription machinery. Genes Dev. 2020;34(7-8):465-488.
    RNA polymerase II (Pol II) transcribes all protein-coding genes and many noncoding RNAs in eukaryotic genomes. Although Pol II is a complex, 12-subunit enzyme, it lacks the ability to initiate transcription and cannot consistently transcribe through long DNA sequences.
  2. Ramanathan A, Robb GB, Chan SH. mRNA capping: biological functions and applications. Nucleic Acids Res. 2016;44(16):7511-7526.
    Capping is the first modification made to RNA polymerase II-transcribed RNA and takes place co-transcriptionally in the nucleus as soon as the first 25–30 nts are incorporated into the nascent transcript
  3. Sterne-Weiler T, Sanford JR. Exon identity crisis: disease-causing mutations that disrupt the splicing code. Genome Biol. 2014;15(1):201.
    Introns make up the rest of this gene space, separating adjacent protein coding exons from one another.
  4. Cieply B, Carstens RP. Functional roles of alternative splicing factors in human disease. Wiley Interdiscip Rev RNA. 2015;6(3):311-326.
    The splicing machinery is directed by consensus sequences at or near the exon/intron boundaries; the 5′ splice site, the 3′ splice site, and the branchpoint sequence (BPS) that is located upstream of the 3′ splice site
  5. Jiang W, Chen L. Alternative splicing: Human disease and quantitative analysis from high-throughput sequencing. Comput Struct Biotechnol J. 2021;19:183-195.
    During the first transesterification, the phosphate at the 5′ splice site is attacked by the 2′- hydroxyl group at the branch point which results in the 5′ end of the intron being cleaved from the upstream exon, and then joining to the branch point by a phosphodiester bond.

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