Publicado por: Djalma Santos | 3 de agosto de 2012

RNA ANTISSENSO

Não é novidade que cada gene normal, produtor de proteína apresenta uma sequência complementar de DNA que se posiciona do outro lado da dupla hélice e que não é, normalmente, transcrita em RNA. Em face de as células poderem utilizar essa sequência complementar para reparar danos presentes nos genes, os biólogos costumam considerá-la como um backup. Em alguns casos, enquanto o gene está produzindo RNA senso, que responde pela produção de uma cadeia proteica, por ocasião da tradução, pode haver síntese de RNA antissenso, que apresenta uma sequência complementar do RNA senso. O RNA antissenso é, portanto, um RNA de cadeia simples  que é complementar  a um  RNA mensageiro (mRNA) vertente transcrita dentro de uma célula. Em havendo encontro de RNAs senso e de RNAs antissenso combináveis, pode ocorrer formação de RNAs de duplo filamento, semelhante ao DNA. Esses RNAs duplos bloqueiam o mecanismo de tradução, interferindo na habilidade de os genes expressarem sua atividade, devido à inacessibilidade aos nucleotídeos do RNAm, como mostra a figura abaixo.

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Além da referida inacessibilidade, pode haver, também, uma rápida degradação desse RNA duplex, não encontrado normalmente no citoplasma, por ribonucleases presentes na célula. Os fragmentos formados podem ser utilizados para procurar e destruir qualquer outro RNAm que se ligue a sua sequência, razão pela qual esses fragmentos são denominados pequenos RNA de interferência (siRNA). Esse sistema protege, de certa forma, as células contra os vírus, que geralmente liberam seus produtos na forma de RNA de duplo filamento. Por possuir mecanismo necessário para a interferência do RNA, o RNA de fita dupla representa uma importante forma de desativar genes. Embora já há algum tempo tenha sido verificada a presença de RNA antissenso em bactérias e vegetais, entre outros organismos, só em 2003, os biólogos constataram que pelo menos 1.600 genes humanos apresentam um complemento que sintetiza RNAs antissenso.

A supressão da síntese de proteínas através da introdução de RNA antissenso é muito útil para uma célula. Um gene que codifica esse RNA pode ser introduzido muito facilmente em organismos usando, por exemplo, um vetor plasmídico. Uma vez dentro da célula o RNA antisense irá inibir especificamente a síntese da proteína alvo, através da ligação ao mRNA, inativando, portanto, o gene escolhido. Esta é uma maneira rápida de criar um organismo “nocaute” para estudar a função do gene e, como se pode constatar, é um eficiente meio de regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional (figura a seguir). O uso do RNA antissenso representa, portanto, uma ferramenta importante para os biologistas moleculares. Ele também abre amplas perspectivas para a terapia. Neste contexto, ele vem sendo estudado no tratamento do câncer e como agente antiviral.

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Os métodos do RNA antissenso vêm sendo utilizados na produção comercial de alimentos. É o caso, por exemplo, do tomate Flavr Savr (também conhecido como CGN-89564-2), primeiro alimento geneticamente modificado a ser concedida uma licença para o consumo humano. Este tomate foi desenvolvido por Calgene Inc. em 1991 e aprovado pela FDA (Food and Drug Administration) em 17 de maio de 1994. Na sua avaliação, a FDA concluiu que o uso do tomate Flavr Savr era tão seguro como o tomate produzido pelos meios convencionais. Um dos problemas associados com a agricultura de tomate é que a fruta deve ser escolhida, ainda verde, a fim de ser enviada para o mercado sem ser esmagada.  A enzima que provoca amadurecimento do tomate é a poligalacturonase (PG), uma das proteínas mais abundantes no tomate maduro. Ela degrada a pectina presente na parede celular, tornando os frutos mais suscetíveis de serem danificados por fungos.

Trabalhos desenvolvidos pela Calgene suprimiram a expressão do gene que codifica a PG através da introdução, na planta, de um gene que codifica para a cadeia anti-sentido do mRNA. Quando o gene introduzido foi expresso, a cadeia antissense ligada ao mRNA, responsável pela produção da PG, suprimia a tradução da mensagem, inibindo a síntese dessa enzima. Os tomates Flavr Savr tinham, portanto, baixos níveis de PG e mantinham-se firmes quando maduros. Esses tomates modificados eram colhidos antes de totalmente maduros e então, amadurecidos artificialmente utilizando gás etileno que age como um hormônio vegetal, para comercialização. A colheita dos frutos ainda verdes permite fácil manuseio e vida útil prolongada. Segundo a FDA, a rotulagem especial para esses tomates modificados não era necessário, porque eles têm as características essenciais dos similares não modificados. Não havendo, especificamente, nenhuma evidência de riscos para a saúde, e o conteúdo nutricional não foi alterado. Esses frutos foram vendidos pela primeira vez em 1994 e sua produção foi encerrada em 1997. Embora a Calgene, fundada em 1980, tenha feito história, do ponto de vista científico, os custos de montagem impediram a empresa de se tornar rentável, sendo comprada, em 1996, pela Monsanto, cujo interesse era o empreendimento de algodão e de sementes oleaginosas.

Do exposto, podemos concluir que a tecnologia do RNA antissenso representa um grande potencial para diversas aplicações não apenas na pesquisa básica, mas também na terapia e na produção comercial de alimento. Essa tecnologia oferece, acima de tudo, possibilidades quase ilimitadas para o desenvolvimento de novos métodos de concepção de drogas.



Responses

  1. Boa noite, professor! Parabens pelo Blog. Muito util! estou comecando um sobre ensino de Biologia Celular no Ensino Medio. Entro em contato em breve! Gostaria de trocar ideias com voce!

    Atenciosamente,

    Ana Cristina C de Sao Pedro

  2. Professor DJALMA,

    Realmente seu blog é um sucesso. Parabéns pela iniciativa.

    Gilvan

  3. Professor,estou perplexa com tanta propriedade nas suas informações,acabei chegando no seu blog por acaso,,Sou estudante do nível Técnico em Meio Ambiente(CTMA),aluna da Rede Sagrado de Ensino,e me foi proposto um trabalho na disciplina de Microbiologia Ambiental,que eu pesquisasse sobre o vírus ebola e seu blog me ajudou muito!!PARABÉNS PROFESSOR! E muito obrigada!


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