28 Abril, 2007

Transcricao de introns em genes humanos

Estudo realizado na USP identificou que 74% de todos os genes humanos possuem transcrição dentro de seus íntrons. A descoberta, publicada na edição atual da revista Genome Biology, poderá ajudar a entender melhor as prováveis funções reguladoras dos genes exercida pelos RNAs não-codificantes, que por muito tempo foram considerados “lixo genético”.

Os íntrons são seqüências de bases nitrogenadas presentes no DNA, mas não no RNA mensageiro (mRNA). Ao contrário dos éxons, com os quais se intercalam na longa cadeia do DNA, os íntrons não participam da síntese de proteínas e são removidos naturalmente durante a transcrição.

A equipe, coordenada por Sérgio Verjovski-Almeida, professor do Instituto de Química da USP, encontrou mais de 55 mil RNAs intrônicos em cerca de 5 milhões de etiquetas de seqüências expressas (ESTs) depositados em bancos de dados genômicos públicos.

“Em 74% dos genes, além do RNA codificador de proteínas são transcritos também um ou mais RNAs não-codificadores a partir de regiões totalmente contidas nos íntrons desses genes”, disse o pesquisador à Agência FAPESP.

Os cientistas desenharam e construíram um microarray (lâminas preparadas com um arranjo de fragmentos de DNA) contendo sondas para 7.135 desses RNAs intrônicos, além de sondas para os genes codificadores das proteínas correspondentes. Com isso, detectaram padrões característicos da expressão intrônica para tecidos diferentes, como próstata, rim e fígado.

Segundo Verjovski-Almeida, o trabalho aponta para um papel importante dos RNAs não-codificadores de proteínas na regulação dos diversos tipos de células. “Descobrimos que os RNAs intrônicos anti-senso mais abundantes são transcritos dentro dos íntrons dos genes codificadores de proteínas que regulam a transcrição. Isso sugere que esses RNAs anti-senso são os reguladores dessas proteínas”, apontou.

Os pesquisadores imaginavam que o RNA transcrito de regiões intrônicas dos genes estivessem envolvidos em diversos processos relacionados com o controle da expressão genética. Mas não se conhecia o complemento dos genes humanos nos quais os íntrons são transcritos, o número de unidades transcricionais ou os padrões de expressão nos tecidos.

“Levantou-se, recentemente, a hipótese de que haveria unidades totalmente contidas nas regiões intrônicas. Isso foi constatado em alguns genes, em determinadas regiões do genoma. Começamos a ver, a partir desse novo trabalho, que não se trata de um acontecimento ocasional restrito a alguns genes. É possível até que todos os genes tenham transcrição intrônica independente da transcrição da mensagem”, disse Verjovski-Almeida.


Diversidade das espécies

As células têm mecanismos para identificar em seu genoma que certos genes devem ser ativados ou desativados em determinado momento. Depois de conhecido o genoma, seria importante descobrir onde estão os genes e, para isso, é preciso seqüenciar vários tipos de células em vários momentos, para verificar que genes estão ligados ou desligados.

“Geramos um microarray de 7 mil dos mais de 55 mil RNAs intrônicos não-codificantes que encontramos. Identificamos mensagens intrônicas e exônicas em tecidos do fígado, próstata e rim. Havia um conjunto de mensagem intrônicas em comum e uma fração menor de algumas centenas que acendem em um tecido e não nos outros, sugerindo uma relação com a regulação de funções específicas de cada tecido”, disse Verjovski-Almeida.

Ao analisar que tipo de gene tem mais presença da transcrição intrônica, os pesquisadores descobriram que são justamente os genes reguladores de transcrição. “São reguladores da própria máquina de transcrição – isto é, uma espécie de regulação fina feita pelo RNA. Está claro que os transcritos intrônicos devem ter algum papel e podem agir eventualmente até em proteínas”, afirmou.

Para Verjovski-Almeida, é possível que os RNAs intrônicos estejam relacionados à diversidade das espécies. “Uma indicação disso é que o número de genes nos organismos superiores não cresceu muito com a evolução. Uma mosca tem 25 mil genes codificantes de proteína, enquanto o homem tem 30 mil. O que varia significativamente entre as espécies são as regiões intrônicas, por isso faz sentido conjecturar que a diversidade vem daí”, sugeriu.

Segundo ele, seria preciso seqüenciar o genoma de milhares de pessoas para avaliar essa hipótese. Com isso, seria possível também explicar a suscetibilidade de indivíduos a determinadas doenças. “Para muitas doenças se encontrou mutações nas regiões codificantes. Mas não há vestígios de mutações nessas regiões para várias doenças complexas, que podem estar nessa outra rede”, disse.

Fontes:

Genome mapping and expression analyses of human intronic noncoding RNAs reveal tissue-specific patterns and enrichment in genes related to regulation of transcription. Verjovski-Almeida S. et al. Genome Biology 2007, 8:R43.

Agencia FAPESP

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