miniatura|200px|direita|Fluxo de informação genética numa célula. Primeiro, o ADN é transcrito a ARN, o qual é depois traduzido a proteína Em genética molecular, a região não traduzida três prima, geralmente escrita 3′ UTR (do inglês 3′ Untranslated Region), é a seção de um ARN mensageiro que está depois do códon de terminação da tradução em direção à extremidade 3′. Uma molécula de ARNm é transcrita a partir de uma sequência de ADN como uma cópia complementar da mesma, e depois o ARNm é traduzido para a proteína nos ribossomas da célula. Várias regiões do ARNm não se traduzem para proteína, como a cap 5′, a região 5' não traduzida, a cauda poli(A) e a região não traduzida 3′. A 3′ UTR frequentemente contém regiões reguladoras que influenciam a expressão genética pós-transcricional.
miniatura|400px|Estrutura do ARNm, aproximadamente à escala para um ARNm humano
As regiões reguladoras dentro da 3′ UTR podem influenciar a poliadenilação, eficiência da translação, localização e estabilidade do ARNm. A 3′ UTR contém sítios de ligação para proteínas reguladoras e para microARNs (miARN). Os miARNs, ao ligarem-se a sítios específicos na 3′ UTR, podem fazer decrescer a expressão genética de vários ARNm ao inibirem a tradução ou causando diretamente a degradação do transcrito. A 3′ UTR tem também regiões silenciadoras, às quais se ligam proteínas repressoras que inibem a expressão do ARNm. Muitas 3′ UTRs contêm também elementos ricos em AU (AREs). Aos AREs ligam-se proteínas que afetam a estabilidade ou a velocidade de degradação dos transcritos de forma localizada ou afetam a iniciação da tradução. Além disso, a 3′ UTR contém a sequência AAUAAA que dirige a adição de várias centenas de resíduos de AMP, formando a chamada cauda poli(A) da extremidade 3′ do ARNm transcrito. A esta cauda liga-se a proteína de ligação à poli(A) (PABP), contribuindo para a regulação da tradução do ARNm, para a sua estabilidade, e exportação. Por exemplo, a PABP ligada à cauda poli(A) interaciona com proteínas associadas com a extremidade 5′ do transcrito, causando uma circularização do ARNm que promove a tradução. A 3′ UTR pode também conter sequências que atraem proteínas para associar o ARNm ao citoesqueleto, transportá-lo para ou do núcleo celular, ou realizar outros tipos de localização. Contribuem para a regulação da tradução não só as sequências que se encontram na 3′ UTR, mas também as características físicas desta região, como o seu comprimento e estrutura secundária. Todos estes mecanismos de regulação genética asseguram que os genes corretos se exprimam nas células corretas nos momentos apropriados.
Características físicas
A 3′ UTR dos ARNm tem uma grande variedade de funções regulatórias que estão controladas pelas características físicas da região. Uma dessas características é o comprimento que tem a 3′ UTR, a qual no genoma de mamíferos tem uma variação considerável. Esta região do transcrito de ARNm pode ter desde 60 nucleótidos a uns 4000. Em média, o comprimento da 3′ UTR em humanos é de aproximadamente 800 nucleótidos, enquanto que o comprimento médio das 5′ UTRs, situadas na outra extremidade do transcrito, é de apenas uns 200 nucleótidos. O comprimento da 3′ UTR é significativo porque as que são mais longas estão associadas a menores níveis de expressão genética. Uma possível explicação deste fenómeno é que as regiões mais longas têm uma alta probabilidade de possuir mais sítios de ligação para os miARNs que têm a capacidade de inibir a tradução.
Além do comprimento, a composição de nucleótidos das 3′ UTRs também é significativamente diferente da das 5′ UTR. A média da percentagem G+C de uma 5′ UTR nos vertebrados homeotermos é de 60% em comparação com os 45% típicos das 3′ UTRs. Isto é importante porque se observou uma correlação inversa entre a percentagem G+C destas regiões e o seu correspondente comprimento. As UTRs que são pobres em GC costumam ser mais longas do que as que são ricas em GC.
As sequências que as 3′ UTRs possuem também têm a capacidade de favorecer a degradação ou a estabilização do transcrito de ARNm. As modificações que controlam a estabilidade de um transcrito permitem controlar rapidamente a expressão de um gene sem alterar as velocidades de tradução. Um grupo de elementos presentes na 3′ UTR que ajudam a estabilizar os transcritos de ARNm são os elementos ricos em AU (AREs). Estes elementos variam em tamanho desde as 50 às 150 pares de bases e geralmente contêm muitas cópias do pentanucleótido AUUUA. Os estudos iniciais indicaram que os AREs podem variar em sequência e podem ser classificados em três grandes classes que se diferenciam no número e disposição dos motivos. Outro tipo de elementos que está presente nas regiões 5′ e 3′ UTR são os elementos de resposta ao ferro (IREs). Um IRE é uma estrutura em haste-alça situada nos UTRs dos ARNms que codificam proteínas que intervêm no metabolismo celular do ferro. O transcrito de ARNm que contém um destes elementos pode ser degradado ou estabilizado dependendo da ligação de proteínas específicas e da concentração intracelular de ferro.
miniatura|Estrutura em haste-alça de uma molécula de ARN. As 3′ UTR também contêm sequências que sinalizam que se devem fazer determinadas adições, seja ao próprio transcrito ou ao produto da tradução. Por exemplo, há dois sinais de poliadenilação nas 3′ UTR que sinalizam a adição da cauda poli(A). Estes sinais iniciam a síntese da cauda poli(A) a um determinado comprimento de 250 pares de bases. O sinal primário que é utilizado é o sinal de poliadenilação nuclear (PAS) que tem a sequência AAUAAA e está localizado perto do final da 3′ UTR. No entanto, durante as fases iniciais do desenvolvimento pode haver em seu lugar uma poliadenilação citoplasmática e a ativação transacional dos ARNm maternos ser regulada. O elemento que controla este processo chama-se CPE, o qual é rico em AU e está localizado na 3′ UTR. O CPE geralmente tem a estrutura UUUUUUAU e está a umas 100 pares de bases do PAS nuclear. Outra adição específica que é sinalizada pela 3′ UTR é a incorporação de selenocisteína em códons UGA dos ARNm que codificam selenoproteínas. Normalmente o códon UGA indica o final da tradução (códon de terminação), mas neste caso uma estrutura em haste-alça conservada chamada elemento SECIS (sequência de inserção de selenocisteína) causa que o UGA indique a inserção de selenocisteína.
Categoria:RNA Categoria:Expressão genética