éxon
Resumo
Um éxon é um segmento de um gene que é mantido no mRNA maduro após o splicing e, em geral, é expresso (sequência codificante mais UTRs). Os íntrons são removidos pelo spliceossomo, e os éxons são unidos entre si. Mutações que afetam éxons ou sítios de splicing causam muitas doenças genéticas (p. ex., distrofia muscular de Duchenne, beta-talassemia).
Detalhes
**Definição:** Os éxons são regiões "expressas" de um gene presentes no mRNA maduro. Os íntrons (regiões "intervenientes") são transcritos no pré-mRNA, mas removidos durante o splicing. Os éxons incluem a sequência codificante e as regiões 5' e 3' não traduzidas (UTRs).
**Processamento do RNA (eucariotos, núcleo):** - O pré-mRNA (hnRNA) é transcrito pela RNA polimerase II. - Capeamento 5' (7-metilguanosina) e poliadenilação 3' (cauda poli-A, sinalizada por AAUAAA). - Splicing pelo spliceossomo: snRNPs (U1, U2, U4, U5, U6) complexados com proteínas. Os íntrons começam com GU e terminam com AG (regra GU-AG). Uma adenina do ponto de ramificação forma um intermediário em laço (lariat); o íntron em laço é liberado e degradado. - O splicing é uma transesterificação em duas etapas, e os éxons são ligados entre si.
**Splicing alternativo:** Diferentes combinações de éxons a partir de um único gene produzem diferentes mRNAs e isoformas proteicas. Isso aumenta a diversidade do proteoma (~20.000 genes originam muito mais proteínas). Exemplos: IgM ligada à membrana vs. secretada; isoformas de tropomiosina específicas de cada tecido.
**Correlações clínicas:** - **Anticorpos anti-Smith (LES):** têm como alvo os snRNPs do spliceossomo. O anti-U1 RNP é observado na doença mista do tecido conjuntivo. - **Beta-talassemia:** mutações em sítios de splicing no gene da β-globina causam splicing anormal e β-globina reduzida ou ausente. - **Distrofia muscular de Duchenne:** deleções com mudança do quadro de leitura (frequentemente de éxons) no gene da distrofina (ligado ao X) causam uma proteína truncada e não funcional. Na distrofia de Becker há deleções que mantêm o quadro de leitura, com distrofina parcialmente funcional. Oligonucleotídeos antisense de salto de éxon (p. ex., eteplirsena) restauram o quadro de leitura. - **Mutações nonsense, missense e de mudança do quadro de leitura (frameshift)** dentro de éxons alteram os produtos proteicos. Mutações silenciosas ainda podem comprometer o splicing. - **Atrofia muscular espinhal:** deleção de SMN1; SMN2 difere em um único nucleotídeo, o que causa o salto do éxon 7 (o nusinersena modula o splicing). - **Sequenciamento do exoma:** tem como alvo os éxons (~1–2% do genoma) e é útil para encontrar mutações causais em doenças mendelianas.
**Contrastes de alto rendimento:** - Éxons: mantidos, expressos. Íntrons: removidos, frequentemente elementos reguladores e ncRNAs. - Procariotos não têm íntrons nem spliceossomo, portanto não há splicing; seu mRNA é policistrônico. - mRNA maduro = cap 5' + éxons + cauda poli-A.
Fontes
- First Aid for the USMLE Step 1 (Biochemistry: Molecular biology, RNA processing)
- Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
- Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (Genetic Disorders)
- Thompson & Thompson Genetics in Medicine
- Pathoma / Sketchy Medical (Biochemistry: RNA processing)
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