RNAs Não-Codificantes: O Genoma Escondido
O Panorama dos ncRNAs
O Genoma Não-Codificante:
- ~2% do genoma = Éxons codificantes de proteínas
- ~80% É transcrito (ENCODE 2012)
- Maior parte = ncRNAs com funções regulatórias
Classes Principais: ``` miRNA (~22nt): Silenciam mRNA via RISC lncRNA (>200nt): Epigenética + Scaffold + ceRNA siRNA (~21nt): RNAi (Exógeno/Endógeno = Heterocromatina) piRNA (24-31nt): Silenciam Transposons (Germline) circRNA (Circular): miRNA Sponge snoRNA: Modificações de rRNA/snRNA ```
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miRNA: Biogênese e Mecanismo
Do Gene ao RISC: ``` RNA Pol II → pri-miRNA (Hairpin, >1kb) → Drosha/DGCR8 (Nuclear) → pre-miRNA (~70nt, Hairpin) → Exportina-5/Ran-GTP (Export) → Dicer/TRBP (Citoplasma) → miRNA Duplex (~22nt) → RISC (AGO2 + GW182): Fita Guia Retida, Passageira Descartada
RISC + mRNA-Alvo: Seed Region (nt 2-8) Complementar ao 3'UTR → Degradação (Via Deadenilação + Decapping) → Repressão Traducional ```
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miRNAs no Câncer
Oncomiirs (Inibem TSGs):
- miR-21: Inibe PTEN + PDCD4 → PI3K/AKT ↑ → Proliferação
- miR-155: Inibe SHIP1 + BRCA1 → Imunidade + DNA Repair ↓
- miR-17-92 (c-MYC → Transcrito): Inibe E2F1, PTEN, BIM → Proliferação + Sobrevivência
miRNA Supressores (Inibem Oncogenes):
- miR-15a/16 (Deletado em LLC!): Inibe BCL-2 → Apoptose
- miR-34 (Transcrito por p53!): Inibe CDK4/6 + E2F + c-MYC → Parada de Ciclo
- miR-200 Family: Inibe ZEB1/2 → Mantém E-Caderina → Sem EMT
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HOTAIR: lncRNA Scaffold Epigenético
Estrutura Funcional: ``` 5' End (aa 1-300) → Liga PRC2 (EZH2) → H3K27me3 3' End (aa 646-2146) → Liga LSD1/CoREST → Remove H3K4me2 (Ativa)
HOTAIR = Scaffold = Traz PRC2+LSD1 ao Locus HOXD → Silencia Genes HOXD (Diferenciação/Desenvolvimento) → Célula Tumoral 'Presa' em Estado Indiferenciado
Elevado em Mama/Cólon/Pâncreas → Mais Silenciamento → Metástase ```
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MALAT1 e XIST
MALAT1 (Nuclear Speckles):
- Regula Splicing via SR Proteins
- Associado a Expressão de Genes de Migração/VEGF
- Prognóstico Negativo em NSCLC, Mama, CRC
XIST (Inativação do X):
- Cobre Xi em cis → Recruta PRC2+H3K27me3+HP1 → Barr Body
- Modelo Epigenético Clássico de Silenciamento em Cis
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circRNAs: miRNA Sponges
Circular = Altamente Estável (Sem Extremidades): ``` Back-Splicing → Circular RNA → Sem Exonucleases → Acumula no Citoplasma
CDR1as (ciRS-7): ~70 Sites para miR-7 → Sequestra miR-7 → Libera IGF1R, EGFR (Alvos de miR-7) → Pró-Tumoral em Vários Câncers ```
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Referências
- Esteller M. "Non-coding RNAs in human disease." *Nat Rev Genet.* 2011;12(12):861–874.
- Bartel DP. "MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function." *Cell.* 2004;116(2):281–297.
- Gupta RA, et al. "Long non-coding RNA HOTAIR reprograms chromatin state to promote cancer metastasis." *Nature.* 2010;464(7291):1071–1076.
- Rinn JL, et al. "Functional demarcation of active and silent chromatin domains in human HOX loci by noncoding RNAs." *Cell.* 2007;129(7):1311–1323.
- Hansen TB, et al. "Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges." *Nature.* 2013;495(7441):384–388.
- Calin GA, Croce CM. "MicroRNA signatures in human cancers." *Nat Rev Cancer.* 2006;6(11):857–866.