11.10:
piRNA - Piwi etkileşimli RNA'lar
11.10:
piRNA - Piwi etkileşimli RNA'lar
PİWİ ile etkileşen RNA'lar veya piRNA'lar, en yaygın kısa kodlamayan RNA'lardır. İnsanlarda piRNA'ları kodlayan 20.000'den fazla gen bulunurken, miRNA'lar için sadece 2000 gen bulunmuştur. piRNA'lar transkripsiyonel ve post-transkripsiyonel seviyelerde hareket edebilir ve germ hücrelerinde bulunan transpoze edilebilir elementlerin susturulmasında hayati bir role sahiptir. Ayrıca epigenetik susturma ve aktivasyonda rol oynarlar. Daha önce, sadece germ hücrelerinde işlev gördüklerine inanılıyordu, ancak yeni kanıtlar somatik hücrelerde nispeten düşük sayılarda da bulunduklarını ve gen ekspresyonlarını aktif olarak kontrol ettiklerini gösteriyor.
piRNA'lar, Argonaute protein sınıfının bir alt ailesi olan PİWİ proteinleri ile olan ilişkilerinden dolayı adlandırılır. Bu komplekse piRNA kaynaklı susturma kompleksi (piRISC) denir. Drosophila içinde , PİWİ proteinlerinin üç tipi vardır –PİWİ, Aubergine, ve AGO3, ve bu proteinlerin her biri farklı uzunlukta piRNA'lar bağlamaktadır. PİWİ proteinleri memelilerde ve MİWİ, Mili ve MİWİ2 olarak adlandırılan farelerde de gözlenmiştir.
piRNA'lar, genomun spesifik bölgeleri olan piRNA kümelerinden kopyalanır. Elde edilen transkriptler sitoplazmaya taşınır ve piRNA transkriptleri kısa parçalara ayrılır. Bu kısa transkriptler daha sonra PİWİ veya Aubergine proteinlerine yüklenir ve daha sonra olgun birincil piRNA'lar üretmek için bilinmeyen bir mekanizma ile 3' sonunda işlenir. PİWİ-piRNA kompleksleri transpozonları susturmak için çekirdeğe geri taşınır. Buna karşılık, Aubergine-piRNA kompleksleri, ping-pong amplifikasyon yolu olarak bilinen piRNA biyogenezinin ikinci fazına katılır.
Aubergine-piRNA kompleksi tamamlayıcı transkriptleri bağlar ve böler ve elde edilen parçalanmış fragmanlar daha sonra başka bir PİWİ proteini olan AGO3'e yüklenir. AGO3-piRNA kompleksi daha sonra olgun ikincil piRNA'lar üretmek için 3' ucunda daha da işlenir. Aubergine-piRNA kompleksi gibi, olgun AGO3-piRNA tamamlayıcı transkriptleri parçalayabilir. Başka bir protein sınıfı olan Tudor ailesi, ikincil piRNA biyogenezi için gerekli bileşenlerin bağlanması için bir iskele görevi görebilecekleri ping-pong amplifikasyon yoluna da katılır. Drosophila'da, yoğun bir peri-nükleer vücut, Nuage olarak bilinen, piRNA ping-pong amplifikasyon yolu biyogenezi için gerekli proteinleri içerir; Aubergine, AGO3, ve Tudor. Birincil ve ikincil piRNA biyogenez yollarında yer alan kesin adımlar ve proteinler hala araştırılmaktadır.
Leitura Sugerida
- Ishizu, Hirotsugu, Haruhiko Siomi, and Mikiko C. Siomi. "Biology of PIWI-interacting RNAs: new insights into biogenesis and function inside and outside of germlines." Genes & Development 26, no. 21 (2012): 2361-2373.
- Weick, Eva-Maria, and Eric A. Miska. "piRNAs: from biogenesis to function." Development 141, no. 18 (2014): 3458-3471.
- Ku, Hsueh-Yen, and Haifan Lin. "PIWI proteins and their interactors in piRNA biogenesis, germline development and gene expression." National Science Review 1, no. 2 (2014): 205-218.
- Han, Bo W., and Phillip D. Zamore. "PiRNAs." Current Biology 24, no. 16 (2014): R730-R733.
- Ng, Kevin W., Christine Anderson, Erin A. Marshall, Brenda C. Minatel, Katey SS Enfield, Heather L. Saprunoff, Wan L. Lam, and Victor D. Martinez. "Piwi-interacting RNAs in cancer: emerging functions and clinical utility." Molecular Cancer 15, no. 1 (2016): 5.