Exportação Nuclear de mRNA

Antes de os mRNAs serem exportados para o citoplasma, é fundamental verificar a integridade estrutural e funcional de cada mRNA. As células eucarióticas utilizam vários mecanismos diferentes, conhecidos coletivamente como vigilância de mRNA, para procurar irregularidades em mRNAs. mRNAs irregulares ou aberrantes são rapidamente degradados por várias enzimas. Se um mRNA defeituoso escapasse à vigilância, seria traduzido em uma proteína que seria não funcional ou não funcionaria corretamente. Uma das principais irregularidades no mRNA é a presença de um codão de terminação prematura. Este é o resultado de mutações de sequências que codificam para um Codão de Terminação prematuramente na matriz de leitura. Estima-se que 30% dos distúrbios genéticos herdados em humanos resultam dessas mutações. Estes mRNAs são degradados em uma via conhecida como decaimento mediado por mutação sem sentido (NMD). A NMD difere de outras vias de decaimento por degradar rapidamente mRNAs usando exonucleases 3′→5′.

Outro mecanismo de decaimento prevalente detecta a falta de modificações pós-transcricionais em mRNAs. Transcriptos da RNA polimerase II são cotranscricionalmente modificados com uma 5’-cap metilada em G, e a maioria deles tem uma cadeia de resíduos de Adenina na extremidade 3'. A falta de uma ou ambas estas características, marca o mRNA para decaimento exonucleolítico 5′→3′.

Outras aberrações podem ser introduzidas se o mRNA tiver uma mutação em um único nucleótido. Embora esse tipo de irregularidade seja observado com maior frequência em tRNAs, mRNAs também podem ser modificados na presença de espécies reativas de oxigénio (ROS), luz UV, e agentes alquilantes. As modificações químicas causadas por estes agentes são detectadas pelas vias NMD, de decaimento contínuo (NSD), e de decaimento no-go (NGD). Todas estas vias usam proteínas especializadas que são sensíveis ao dano oxidativo. Estas proteínas reconhecem bases oxidadas e direcionam os mRNAs modificados para vias de degradação que usam nucleases para digerir os mRNAs.

Embora as vias de degradação aqui discutidas tenham como alvo mRNAs irregulares, elas também regulam mRNAs celulares normais quando eles não precisam ser traduzidos. Este processo, formalmente classificado como rotatividade de mRNA, também é importante para manter níveis ideais de mRNA no stock celular.