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En 2001, la interferencia de ARN-la inhibición de la función génica específica de la secuencia por el ARN homólogo de doble cadena (ARN — dsRNA) – se había observado en una amplia gama de eucariotas. El fenómeno se había relacionado con la represión de transposones y la defensa antiviral, especialmente en plantas, pero se desconocía todo el espectro y la relevancia funcional de este mecanismo en animales. Luego, Gvozdev y sus colegas demostraron el silenciamiento dependiente de la homología de genes Estrellados específicos de testículos mediados por pequeños ARN generados a partir de ambas hebras del Supresor del locus repetido estrellado en la línea germinal masculina de Drosophila melanogaster. Curiosamente, el alivio del silenciamiento estrellado también llevó a la des‑represión de retrotransposones y otras repeticiones genómicas en tándem. Este trabajo marcó el descubrimiento de piRNAs, aunque tomarían otros cinco años hasta que obtuvieran este nombre.
En 2006, cuatro estudios utilizaron la secuenciación de ARN para identificar una clase de ARN de 26 a 30 nucleótidos de longitud que se asociaban específicamente con proteínas de Argonauta de clado PIWI de mamíferos en células germinales de ratón, rata y macho humano, de ahí el nombre «piRNAs», para los ARN que interactúan con PIWI. Las proteínas PIWI se habían vinculado genéticamente al mantenimiento de células germinales y células madre y a la meiosis, aunque su función bioquímica seguía siendo desconocida.
En ese momento, la subfamilia de argonauteproteínas relacionada del clado ANTERIOR había demostrado actuar en la interferencia de ARN y la regulación génica mediada por microRNA utilizando ARN de 21-22 nucleótidos como guías de orientación. Sin embargo, los piRNAs parecían distintos. Por ejemplo, había poca evidencia de superposición de ARN complementarios o estructuras plegables potenciales, lo que sugiere que los PIRNA podrían no derivarse de precursores de ARN-DSS. Zamore y sus colegas proporcionaron pruebas de que la actividad de la endonucleasa Dicer, que es esencial para la microARN y la biogénesis del ARN de interferencia corta, era prescindible para la generación de piRNA en D. melanogaster. Este hallazgo llevó a la comprensión de que los piRNAs representaban una nueva clase de ARN silenciadores pequeños independientes de Dicer.
Sin embargo, el mecanismo que rige la biogénesis de piRNA siguió siendo esquivo hasta 2007, cuando dos grupos describieron de forma independiente un intrincado bucle de amplificación de piRNA, el llamado «ciclo de ping‑pong de piRNA». Secuenciación de ARN pequeños asociados con las tres D. las proteínas del clado melanogaster PIWI-Piwi, Berenjena (Aub) y Argonaute 3 (Ago3) — revelaron que cada proteína se une a poblaciones específicas de pirnas: los piRNAs unidos a Piwi y Aub eran principalmente antisentidos a las secuencias de transposón y albergaban una fuerte preferencia por tener una uridina terminal de 5ʹ. Los piRNAs asociados a Ago3, por otro lado, estaban sesgados por hebras de sentido de transposón y tenían preferencia por una adenina en el nucleótido 10, sin preferencia por la uridina en el extremo 5ʹ. Lo más sorprendente es que los extremos 5ʹ de los piRNAs unidos a Ago3 fueron típicamente compensados por precisamente diez nucleótidos de los extremos 5ʹ de los piRNAs complementarios unidos a Aub. Esto sugirió un modelo en el que un piRNA antisentido, complejo con Aub, reconocería y dividiría una transcripción de transposón de sentido. El producto escindido se procesaría en un piRNA de sentido unido a Ago3, que podría buscar transcripciones objetivo. La hendidura dirigida a Ago3 desencadena la generación del piRNA antisentido original, capaz de silenciar el elemento objetivo y amplificar aún más la respuesta. La mayoría de los ARN precursores antisentidos iniciales se derivaron de loci genómicos discretos, los llamados «racimos de piRNA», que se componen principalmente de secuencias de transposones defectuosas en la mosca.
En conjunto, estos estudios establecieron la vía piRNA como mecanismo de vigilancia de transposones. Aunque una gran cantidad de estudios posteriores proporcionaron información adicional interesante sobre la vía piRNA y su función como salvaguardia de la integridad del genoma y la fertilidad, muchas preguntas sobre los mecanismos moleculares precisos de la generación de piRNA y sus diversas funciones de silenciamiento siguen sin respuesta y el tema sigue siendo un área activa de investigación.