piRNAs – strážci germline

Kredit: imageBROKER / Alamy reklamní Fotografie

v roce 2001, RNA interference — sekvence specifická inhibice genové funkce prostřednictvím homologní dvouvláknové RNA (dsRNA) — byl pozorován v širokém rozsahu eukaryot. Tento jev byl spojen s transpozonovou represí a protivirovou obranou, zejména u rostlin, ale celé spektrum a funkční význam tohoto mechanismu u zvířat nebyly známy. Pak, Gvozdev a kolegů prokázala homologie-závislé tlumení hluku varlat-specifické Hvězdicovité genů zprostředkované malé Rna generované z obou pramenů Tlumič Hvězdicovité opakovat locus v Drosophila melanogaster mužské zárodečné linie. Zajímavě, úleva od Stellatového umlčení také vedla k de-represi retrotransposonů a dalších genomických tandemových opakování. Tato práce znamenala objev Pirna, ačkoli to bude trvat dalších pět let, než získali toto jméno.

V roce 2006, čtyři studie použita RNA sekvenování k identifikaci třídy 26 až 30 nukleotidů dlouhé Rna, které se specificky spojené s savčích PIWI-clade Argonaute proteiny u myši, krysy a lidské mužské zárodečné buňky — proto název ‚piRNAs‘, pro PIWI-interagující Rna. PIWI proteiny byly geneticky spojeny s zárodečných buněk a kmenových buněk údržbu a meiózy, i když jejich biochemické funkce zůstala neznámá.

V době, související s PŘED-clade podčeledi Argonauteproteins bylo prokázáno, jednat v RNA interference a microRNA-zprostředkované genové regulace pomocí 21-22‑nukleotidů Rna jako cílení průvodců. PiRNAs se však zdál odlišný. Například, bylo málo důkazů pro překrývající se komplementární RNA nebo potenciální struktury skládání zpět, což naznačuje, že Pirna nemusí být odvozeny od prekurzorů dsRNA. Zamore a jeho kolegové poté poskytli důkaz, že aktivita Dicer endonukleázy – která je nezbytná pro mikroRNA a krátkou interferující BIOGENEZI RNA-byla postradatelná pro generování Pirny u d. melanogaster. Toto zjištění vedlo k poznání, že Pirna představovaly novou třídu malých tlumících RNA nezávislých na Diceru.

Přesto, mechanismus řídící piRNA biogeneze zůstal nepolapitelný až do roku 2007, kdy dvě skupiny nezávisle na sobě popsán složitý piRNA zesílení smyčky, tzv. piRNA ping-pong cyklu‘. Sekvenování malých RNA spojených se všemi třemi D. melanogaster PIWI-clade proteiny — Piwi, Lilek (Aub) a Argonaute 3 (Ago3) — ukázal, že každý protein se váže na specifické piRNA populace: Piwi-vázané a Aub-vázané piRNAs byly hlavně antisense se transposon sekvence a chovala silnou preferenci pro 5ʹ terminálu uridin. Ago3‑spojené piRNAs, na druhé straně, byly zaujaté pro transposon smysl prameny a měl přednost za adenin v nukleotidové 10, bez preferencí pro uridin na 5ʹ konci. Nejvýrazněji byly 5ʹ konce ago3 vázaných pirn typicky kompenzovány přesně deseti nukleotidy z 5ʹ konců komplementárních pirn vázaných na Aub. To navrhl model, v němž antisense piRNA, v komplexu s Aub, rozpozná a štěpit smysl transposon přepis. Rozštěpený produkt by pak byl zpracován na ago3 vázaný sense piRNA, který by mohl hledat cílové přepisy. Ago3 řízené štěpení spouští generování původní antisense piRNA, schopné jak umlčet cílový prvek, tak dále zesílit odezvu. Většina počátečních antisense prekurzorových RNA byla odvozena z diskrétních genomových lokusů, tzv. „piRNA clusterů“, které se skládají hlavně z defektních transpozonových sekvencí v mouše.

společně tyto studie stanovily cestu piRNA jako mechanismus dozoru nad transpozony. I když nepřeberné množství pozdější studie poskytly další vzrušující pohledy do piRNA dráhy a jeho funkce jako ochranu integrity genomu a plodnosti, mnoho otázek o přesné molekulární mechanismy piRNA generací a jejich různorodé tlumení hluku funkce jsou stále nezodpovězena a zůstává aktivní oblast výzkumu.

You might also like

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.