O que é mRNA e qual sua função? Aqui você pode descobrir tudo sobre a construção e as tarefas deste RNA especial.

Para entender o que é um mRNA (ou RNA mensageiro), você precisa mergulhar dentro de uma célula humana. Porque os mRNAs desempenham um papel central na produção de proteínas no corpo. As plantas das próprias proteínas do corpo são armazenadas no genoma – no DNA no núcleo da célula. Lá eles são transcritos em mRNA. Uma vez que o mRNA foi formado com o projeto de uma proteína, ele deixa o núcleo da célula. Fora do núcleo da célula, os chamados ribossomos leem esse modelo e produzem a proteína correspondente.

Mais de cem mil desses mRNAs ocorrem simultaneamente em uma célula humana. Os ribossomos só podem ler as informações por um tempo limitado porque os mRNAs são normalmente quebrados novamente após alguns minutos ou horas. Um mRNA e, portanto, o modelo para qualquer proteína desejada, também pode ser produzido artificialmente em laboratório. Os fabricantes de vacinas usam esse processo ao desenvolver vacinas de mRNA .

mRNA simplesmente explicado

Um mRNA é uma forma especial de RNA . É feito na biossíntese de proteínas durante a transcrição e é uma cópia do DNA . Como o mRNA agora contém a informação genética do DNA, o DNA não precisa ser transportado e não é danificado como resultado.

A transcrição ocorre no citoplasma de procariontes no DNA e em eucariotos no núcleo da célula . Como a tradução subsequente , ou seja, a tradução de mRNA em proteínas, ocorre no citoplasma nos ribossomos da célula , o mRNA em eucariotos ainda precisa ser transportado para fora do núcleo da célula.

O mRNA pode ser danificado neste caminho através dos poros nucleares estreitos. Portanto, o mRNA ainda é processado durante o processamento do RNA e recebe mecanismos de proteção. Agora, o mRNA pode transmitir todas as informações importantes para a produção de proteínas aos ribossomos como um “mensageiro”.

A definição de mRNA é assim:Definição de mRNA

O mRNA (engl. RNA mensageiro ) é um RNA que é produzido a partir do DNA. Ele contém o modelo para as proteínas que são produzidas durante a biossíntese de proteínas.

construção de mRNA

O bloco de construção básico do mRNA é o nucleotídeo. As moléculas de ribose e os resíduos de fosfato formam a espinha dorsal do mRNA. Primeiro, vamos dar uma olhada nos três componentes.

componentes

O mRNA consiste nas bases orgânicas, um açúcar e um resíduo de fosfato.

Bases Orgânicas

Você pode distinguir quatro bases orgânicas diferentes no mRNA . Estes são adenina, citosina, guanina e uracila. Estes podem ser divididos nos grupos de substâncias de purinas e pirimidinas . A classificação é baseada na estrutura das bases.

As purinas são compostas por dois anéis de carbono contendo vários átomos de nitrogênio. Estes incluem as bases adenina e guanina. As pirimidinas , por outro lado, consistem em apenas um anel de carbono, que também contém vários átomos de nitrogênio. Tais pirimidinas são citosina e uracila.

Muitas dessas bases são adjacentes umas às outras, com várias bases sempre indicando um gene. Um gene é o modelo para uma proteína. Um gene pode consistir em várias centenas de trigêmeos de bases.

açúcar

O açúcar no mRNA é a ribose. Este é um açúcar quíntuplo. Isso significa que a ribose consiste em cinco átomos de carbono. (Para comparação, a glicose que você come é composta de seis átomos de carbono.) Esses átomos estão dispostos em um anel.

Fosfatrest

O terceiro componente importante é o resíduo de fosfato . Os resíduos de fosfato se formam quando o ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) libera prótons de hidrogênio H + em um ambiente aquoso . A célula representa um tal ambiente aquoso.

ligações

Uma base e a ribose estão ligadas por uma ligação N-glicosídica . Por isso você pode entender uma ligação entre o 1º átomo de carbono da ribose (C1) e o grupo amino (-NH-) da base.

 Uma base e a ribose juntas formam um nucleosídeo.

Um resíduo de fosfato é ligado a este nucleosídeo. Essa ligação entre um átomo de carbono (C) da ribose e um átomo de oxigênio (O) do resíduo de fosfato é chamada de ligação éster Um nucleosídeo e um resíduo de fosfato juntos formam um nucleotídeo.

Para que uma fita de nucleotídeos se forme, uma ligação se forma entre dois nucleotídeos. Esta é também uma ligação éster que se forma entre o resíduo de fosfato de um nucleotídeo e a ribose do outro nucleotídeo.

Assim, a ribose fica entre o resíduo de fosfato e a base. Há um grupo OH no terceiro átomo de carbono e o resíduo fosfato no quinto átomo de carbono. Esses dois átomos de carbono estão em lados opostos da ribose. Eles indicam a direção do RNA.

A extremidade 5′ está na direção em que o quinto átomo de carbono, ou o resíduo de fosfato, está localizado, e a extremidade 3′ está na direção do terceiro átomo de carbono, ou o grupo OH . Você deve se lembrar dessas instruções porque elas desempenham um papel importante em muitos processos na célula, como a produção de proteínas ou a duplicação de RNA e DNA.

Os nucleotídeos formam uma fita longa chamada fita simples. Você também pode chamar uma longa cadeia de nucleotídeos de ácido nucleico  . Como o mRNA do ácido nucleico contém o açúcar ribose, você também pode simplesmente chamá-lo de ácido ribonucleico . O termo em inglês para ácido ribonucleico (RNA) é ácido ribonucleico (RNA) .

Função mRNA

O mRNA desempenha um papel muito importante na produção de proteínas durante a biossíntese de proteínas. Você pode dividir esse processo em transcrição e  tradução .

Durante a transcrição , a informação genética no DNA é convertida em um mRNA para que o DNA não seja danificado pelo transporte excessivo. O mRNA representa uma cópia de uma fita de DNA.A informação genética que está agora no mRNA contém o modelo para as proteínas.

Mas o mRNA que resulta da transcrição ainda não está pronto. É facilmente danificado e ainda possui sequências de bases não codificantes e sem importância. Você pode chamar esse mRNA de pré-RNA imaturo. Portanto, ainda é processado durante o processamento do RNA .

Primeiro, o mRNA obtém moléculas adicionais de nucleotídeos de adenina e guanina em ambas as extremidades. Estes protegem o RNA do desgaste e degradação prematura. Além disso, sequências de bases sem importância, os íntrons, são removidas do mRNA. Estes contêm informações que não são relevantes para a produção de proteínas. O que resta são os éxons, que possuem as sequências de bases importantes. Após este processo, um mRNA maduro está presente na célula.

As proteínas podem agora ser produzidas a partir deste mRNA agora maduro durante a tradução.

O mRNA serve, assim, como mensageiro para a informação genética e permite a produção de proteínas.

Degradação de mRNA

Quando o mRNA não é mais necessário ou foi danificado, ele é quebrado. Você também pode se referir a esse colapso como degradação. Este processo é realizado pela enzima ribonuclease . O mRNA é dividido em nucleotídeos. No entanto, esses nucleotídeos permanecem no núcleo para serem posteriormente incorporados em um novo mRNA.

O que é uma vacina de mRNA e como funcionam as vacinas de mRNA?

As vacinas de mRNA são baseadas no ácido ribonucleico mensageiro (mRNA) e são uma nova tecnologia que estimula a resposta imune do corpo. Essas vacinas carregam informações do mRNA, incluindo o ‘modelo’ ou código para uma característica específica do vírus (antígeno do vírus). Com base nas informações, o próprio organismo pode produzir esse antígeno: O mRNA transmite as informações para a produção do antígeno para nossa maquinaria celular, que produz proteínas. As células do nosso corpo apresentam então o antígeno em sua superfície, desencadeando a resposta imune específica desejada. Quando o corpo entra em contato com o vírus, o sistema imunológico reconhece o antígeno específico e pode combater rápida e especificamente o vírus e, portanto, a infecção.

No caso da vacina de mRNA contra o COVID-19, o corpo e, portanto, o sistema imunológico, reconhece o vírus usando a proteína spike do coronavírus, localizada na superfície do vírus. As vacinas de mRNA contra o COVID-19 são projetadas para fornecer ao nosso corpo o código para produzir uma proteína de pico viral não infecciosa. Ao fazer isso, eles instruem a maquinaria celular a estimular uma resposta imune natural. Essa resposta imune é alcançada principalmente com a ajuda de células T e a produção de anticorpos neutralizantes com o objetivo de prevenir a infecção por SARS-CoV-2 e a doença associada COVID-19. Se uma pessoa vacinada mais tarde entrar em contato com SARS-CoV-2, o sistema imunológico reconhece a estrutura da superfície e pode combater e eliminar o vírus. Anticorpos neutralizantes direcionados contra o SARS-CoV-2 circulam em seu corpo e imediatamente se ligam ao vírus, “neutralizando-o” e impedindo que o vírus entre na célula. Assim você estará protegido de doenças. As células T ajudam o sistema imunológico a combater infecções intracelulares e também podem matar diretamente as células infectadas.

Em contraste com as vacinas convencionais, uma vacina de mRNA em si não contém nenhuma proteína viral, mas apenas a informação de que nossas próprias células precisam para produzir uma característica viral que desencadeie a resposta imune desejada. A tecnologia de mRNA permitiu o desenvolvimento de várias vacinas candidatas contra o COVID-19.

Mecanismo de ação de vacinas baseadas em mRNA

Assim, a vacina funciona apresentando pequenos fragmentos inofensivos do vírus COVID-19 às células do sistema imunológico para que elas “aprendam” a reconhecer e atacar o vírus . Isso permite uma resposta imune rápida e específica quando exposto ao vírus real. Isso evita sua replicação e disseminação no corpo humano e transmissão para outras pessoas.