O que é RNA?

Por Benedette Cuffari, M.Sc.Reviewed by Dr. Ananya Mandal, MD

Ácido Ribonucleico (RNA) é uma macromolécula biológica importante que está presente em todas as células biológicas.

Está principalmente envolvido na síntese de proteínas, carregando as instruções do mensageiro do DNA, que contém as instruções genéticas necessárias para o desenvolvimento e manutenção da vida. Em alguns vírus, o RNA, ao invés do DNA, carrega informação genética.

Image Credit: Juan Gaertner/.com

RNA vs DNA

Existem dois tipos distintos de ácido nucleico: ADN e RNA. O ácido nucléico do DNA é desoxirribose, enquanto o ácido nucléico do RNA é ribose. Como os seus nomes demonstram, a desoxirribose do ADN carece de uma molécula de oxigénio em comparação com o açúcar ribose do RNA. Os nucleotídeos que compõem o DNA incluem adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T), enquanto que os nucleotídeos do RNA incluem A, G, C e uracil (U).

Embora a estrutura do DNA seja uma hélice dupla em células eucarióticas, o RNA é tipicamente de cadeia única e vem em várias formas. A estrutura de um cordão de RNA permite a esta molécula dobrar-se sobre si mesma e formar várias estruturas secundárias estáveis conforme necessário.

Tipos de RNA e seus papéis

O tipo de RNA dita a função que esta molécula terá dentro da célula. Além da região codificadora das moléculas de RNA mensageiro (mRNA) que serão traduzidas em proteínas, outros elementos do RNA celular estão envolvidos em diferentes processos, que incluem regulação transcripcional e pós-transcripcional do material genético, sensoriamento de temperatura e ligando, controle de translação e rotatividade do RNA.

Transcrição (DNA para mRNA)

Desde que o DNA não pode deixar o núcleo, ele é incapaz de gerar uma proteína por si só. A geração de proteínas a partir da sua sequência de codificação de ADN começa com um processo chamado transcrição. Durante a transcrição, várias enzimas, incluindo a helicase e a topoisomerase, desenrolam o DNA para fornecer acesso a outra enzima conhecida como RNA polimerase. A RNA polimerase viaja ao longo da cadeia de DNA desenrolada para construir a molécula de mRNA até estar pronta para sair do núcleo.

Translação (mRNA para proteína)

Após o mRNA sair do núcleo e entrar no citoplasma da célula, ele encontrará um ribossomo para que o processo de tradução possa começar. Um par de três bases de nucleotídeos da molécula de mRNA é referido como um códon, e cada códon é específico para apenas um aminoácido.

Durante a tradução, transferir moléculas de RNA (tRNA), que estão ligadas a um aminoácido particular, reconhecerá um códon na molécula de mRNA e inserirá o aminoácido apropriado naquele local dentro do cordão. Por exemplo, o códão CUC irá gerar o aminoácido leucina, enquanto que o códão UGA é um tipo de códão de parada que indica que a tradução do gene foi completada. Os outros dois códons de parada são UAG e UAA.

Ribossomos contêm ambas proteínas e várias moléculas diferentes de RNA ribossomal (rRNA). Uma vez que aminoácidos foram gerados, moléculas de rRNA moverão ao longo da molécula de mRNA para catalisar a formação de proteínas. É importante notar que mRNA, tRNA, e rRNA desempenham papéis importantes neste caminho proteína-sintetizador.

RNA como um catalisador biológico

Embora fosse amplamente acreditado por muitos anos que somente proteínas poderiam ser enzimas, certas moléculas de RNA tem mostrado adotar estruturas terciárias complexas e agir como catalisadores biológicos. Por exemplo, moléculas de rRNA podem funcionar como ribozymes durante a tradução.

Ribozymes, que são enzimas compostas de moléculas de RNA ao invés de proteínas, exibem muitas das características de uma enzima clássica, como um local ativo, um local de ligação para um substrato e um local de ligação para um co-fator, como um íon metálico. Ribozymes ligam aminoácidos durante síntese de proteína, como também participando em emendas de RNA, biossíntese de transferência de RNA, e replicação viral.

Um dos ribozymes first a ser descoberto era RNase P, um ribonuclease que está envolvido em gerar moléculas de tRNA de RNAs maiores, precursor. RNase P é composto de ambos RNA e proteína; entretanto, a fracção de RNA sozinho é o catalisador.

RNA Hipótese Mundial Hipótese

A hipótese mundial de RNA também referida como a hipótese “RNA 1st”, é que a vida na Terra primeiro evoluiu com uma molécula simples de RNA que poderia individualmente auto-replicar, da qual o DNA mais tarde evoluiu. Talvez a evidência mais forte para esta hipótese é que o ribossomo, onde proteínas são montadas, é uma ribozyme.

Outra evidência é o facto de que certos vírus usam RNA. Como os vírus são considerados uma forma de vida mais simples e antiga do que as células procarióticas e eucarióticas mais complexas, isto sugere que a vida surgiu do mundo prebiótico através da utilização deste ácido nucleico simples para o armazenamento e transcrição de informação. Assim, a replicação destas simples formas de vida e a propagação e evolução de organismos mais complexos foi possível neste mundo antigo.

Outra Leitura

• Todos os conteúdos de RNA
• Estrutura do RNA
• Tipos de RNA: mRNA, rRNA e tRNA
• Síntese do RNA
• Descoberta do RNA

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Escrito por

Benedette Cuffari

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Depois de completar o seu Bacharelato em Toxicologia com dois menores em Espanhol e Química em 2016, Benedette continuou seus estudos para completar seu mestrado em Toxicologia em maio de 2018. Durante a pós-graduação, Benedette investigou a dermatotoxicidade da mecloretamina e da bendamustina; dois agentes alquilantes de mostarda de nitrogênio que são usados na terapia anticancerígena.

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