Molecular Biology and Pathogenesis – Kuan-Teh Jeang
O RNA DE INTERFERENCIA E O HIV-1
Man Lung Yeung, Yamina Bennasser, Shu-Yun Le, and Kuan-Teh Jeang

Tradução: Isabela Matheus

1)Visão Geral do Capítulo


O RNA de interferência (RNAi) pode regular uma variedade de processos biológicos. Evidências recentes defendem a noção de que ambos miRNAs (micro RNA de interferência) celular e viral (vmiRNA) são aptos a modular a replicação viral. É também evidente que viroses como o HIV-1 envolveram métodos para controlar a atividade de RNA interferente das células. Neste capítulo, nós discutimos possíveis papéis desempenhados pelo RNAi no ciclo vital do HIV-1, e como o HIV-1 usa proteínas e elementos de RNA para regular o RNA de restrição Viral.

2) Introdução

RNAi, também chamado “silenciador pós-transcricional de genes” (PTGS) em plantas, foi primeiramente descrito como uma defesa imunogênica contra viroses alógenas, transgenes e transpossons (Voinnet, 2005). O RNAi emprega uma proteína ribonuclease (RNase) III conjugada (em complexo com) a um pequeno RNA guia para silencimento de sequências específicas de RNA marcados como alvos. Correntemente, dois tipos de pequenos RNAs (small interfering RNA – siRNA) e micro RNA (miRNA) têm sido identificados por participar como RNAi.
Observações:
1 – RNA = single RNA > RNA de fita simples;
dRNA = double RNA > RNA de fita dupla.


SiRNA (small RNA interference) e miRNA (microRNA interference) são primeiro processados, de RNA (RNA) precursores mais longos, em pequenos RNA de 18 a 25 nucleotídeos (nts) por proteínas RNase III chamadas Dicer e Drosha. Um siRNA precursor pode ser uma longa e linear (em estrutura primária) fita dupla de RNA (double stranded RNA: dsRNA) ou um grampo/gancho de RNA (estrutura não linear, que apresenta alças). Automaticamente, uma fita de um siRNA duplo é destinada a tornar-se um RNA guia que é canalilizado pelas proteínas de interação com a proteína Dicer (uma RNaseIII) que são as proteínas PACT e a proteína TRBP de ligação a TAR RNA (TAR é uma região gênica do HIV : trans-ativation responsive region. Esta região é composta de 59 nucleotídeos localizados imediatamente abaixo do início transcricional do HIV, próximo ao LTR [long terminal repeat] que, por sua vez, contém várias seqüências ativadoras da expressão gênica do HIV independentemente da ativação de TAR e tat. TRBP é TAR RNA binding protein, ou seja, proteína de ligação a TAR RNA cujo lócus gênico é 12p12.1-q13.1, ver no OMIM, no 605053) para dentro de um complexo de silenciamento de RNA induzido (RISC). {OBS.: No Livro Genética, um Enfoque Molecular, o autor T.A.Brown, explica que os pequenos RNAs-guia participam no processo de edição do mRNA. A edição do RNA consiste na inserção de novos nucleotídeos na seqüencia do RNA ou na deleção de seqüências já existentes. A edição do RNA por pequenos RNA-guias foi descoberta durante estudos dos genes mitocondriais do protozoário Trypanosoma brucei, e neste, os mRNAs não editados não transcrevem proteínas. Entretanto, o RNA editatado, ou não editado, transcrevem proteínas funcionais. Especificamente a apolipoproteína‑B humana existe nas células hepáticas e no intestino, mas as primeiras, que não são editadas trazem uma versão mais longa do códon original e tem uma função bioquímica diferente da segunda, que é mais curta por motivo da edição, neste caso promovida pela enzima citidina desaminase. Uma Citosina no mRNA é desaminada pela remoção do grupamento –NH2 ligado ao carbono 2. Dessa forma, a Citosina é transformada em Uracila, criando um códon finalizador UAA, onde havia CAA.} Correntemente, muitos componentes dos RISC permanecem descaracterizados; entretanto, é crível que os complexos RISC contêm minimamente uma guia de si RNA como uma fita singular unida à proteína Argonaoute 2 (Ago2 é a subunidade dois do fator de iniciação da tradução nos eucariotos, ver no OMIM, no 606229, lócus gênico 8q24). Foi visualizado que o guia de siRNA hibridiza a seqüência marcada (alvo) de mRNA baseado em perfeita seqüência de complementaridade. Utilizando tal hibridização, a seqüência guia do siRNA captura uma seqüência-alvo de mRNA e leva o mRNA para dentro da proximidade do domínio Piwi da proteína Ago2 para degradação.
Os MiRNAs constituem uma segunda via complementar na função do siRNAs (pequenos RNAs de interferência). Embora os miRNAs também silenciem a expressão dos genes, a gênese e ação dos miRNAs são diferentes das dos siRNAs. Os miRNA precursores (pri-miRNAs) são altamente estruturados em RNA de aproximadamente 70 nucleotídeos transcritos geralmente de regiões não codificadoras endógenas no interior dos genes transcritos em RNA pela polimerase II eucariótica (é a enzima que transcreve a maioria dos genes de pequeno RNA nuclear snRNA, além de genes de proteínas, T.A.Brown, Genética, um Enfoque Molecular, pg 47). Uma vez transcrito, um miRNA precursor (pri-miRNA) é rapidamente processado no núcleo da célula em uma estrutura imperfeita de fita-alça encurtadora (pri-miRNA) pelo microprocessor, um amplo complexo multicomponente que inclui uma proteína RNase III Drosha e a proteína de ligação a RNA DGCR8 (OMIM 609030, lócus gênico 22q11.2). Pré-miRNAs processados com o final 3’ protuberante/ saliente, são então exportados para o citoplasma pela Exportina 5. No citoplasma, após a remoção da região em alça do pré-miRNA pela Dicer, uma fita de seu resultado da dupla fita de miRNA é incorporada ao RISC.Diferindo do siRNA, o reconhecimento de sítios alvo pelo miRNA é tolerante ao pareamento imperfeito bases (A, C,G,U). Geralmente, um miRNA pode mirar um mRNA se a forma e o final apresentarem perfeita complementaridade no interior do intervalo dos nucleotídeos de 2 a 7 do final 5’ do miRNA guia (a seqüência-fonte) ainda que havendo imperfeita complementaridade em miRNA e mRNA noutro sítio. Contudo, o exato mecanismo do reconhecimento do mRNA pelo miRNA está sendo apenas definido. Em geral, admite-se que mRNAs capturados pelos miRNAs não são hidrolizados pela proteína Ago2; em vez disso são transportados por RISC para dentro do compartimento, inativo para transcrição, de um ribossomo livre, denominado Corpo de Processamento.