8.13 : Estrutura da Comatina Regula o Processamento do pré-mRNA

Em células eucarióticas, or transcriptos nascentes de mRNA precisam passar por muitas modificações pós-transcricionais para chegar ao citoplasma da célula e serem traduzidos para proteínas funcionais. Durante muito tempo, a transcrição e o processamento de pré-mRNA foram considerados dois eventos independentes que ocorriam sequencialmente na célula. No entanto, está agora bem estabelecido que a transcrição e o processamento de pré-mRNA são dois processos simultâneos que são regulados com precisão dentro da célula.

A estrutura da cromatina, especialmente o posicionamento do nucleossoma e as modificações de histonas no gene, pode controlar profundamente a taxa de atividade da RNA polimerase e o processamento de pré-mRNA no local da transcrição. Modificações específicas de histonas em nucleossomas específicos de exões ajudam a recrutar factores de splicing para os locais de splicing e têm um papel ativo na seleção de exões durante o splicing. Por exemplo, a desacetilação de histonas leva a uma estrutura de cromatina apertada. Isto abranda a atividade da RNA polimerase, dando tempo suficiente para recrutar factores de splicing mesmo em locais de splicing fracos, levando à inclusão de exões alternativos no mRNA maduro. Pelo contrário, a acetilação de histonas resulta em uma estrutura mais aberta de cromatina que permite uma atividade mais rápida da RNA polimerase e o recrutamento de factores de splicing apenas para os locais de splicing fortes, resultando na exclusão de exões alternativos. Assim, a estrutura da cromatina desempenha um papel importante tanto no splicing constitutivo como alternativo do pré-mRNA e regula os padrões de expressão genética na célula.

Outro exemplo de regulação do splicing de RNA pela estrutura da cromatina é a trimetilação enriquecida da lisina 36 da histona H3 nos nucleossomas, que ajuda a recrutar factores de splicing para o local de splicing. Mutações no processo de metilação da histona H3 podem interromper o processo de splicing e resultar na retenção de intrões no mRNA maduro.

De um modo geral, a regulação do processamento de pré-mRNA, especialmente o splicing, resulta na criação de um conjunto diversificado de transcriptos de mRNA e, portanto, uma enorme diversidade de proteínas a partir de um conjunto finito de genes.