Autor: imageBROKER / Alamy Stock Photo
do 2001 r.interferencja RNA — specyficzne dla sekwencji hamowanie funkcji genu przez homologiczne dwuniciowe RNA (dsRNA)-była obserwowana w szerokim zakresie eukariotów. Zjawisko to było związane z represji transpozonu i obrony przeciwwirusowej, zwłaszcza u roślin, ale pełne spektrum i funkcjonalne znaczenie tego mechanizmu u zwierząt nie było znane. Następnie Gvozdev i współpracownicy wykazali zależne od homologii wyciszanie specyficznych dla jąder genów gwiaździstych, za pośrednictwem małych RNA generowanych z obu nici supresora powtórzenia gwiaździstego w męskiej linii zarodkowej Drosophila melanogaster. Co ciekawe, złagodzenie wyciszania Stellate doprowadziło również do de-represji retrotranspozonów i innych powtórzeń tandemów genomowych. Praca ta oznaczała odkrycie pirnasa, chociaż zdobycie tej nazwy zajęłoby kolejne pięć lat.
w 2006 r.w czterech badaniach wykorzystano sekwencjonowanie RNA do identyfikacji klasy 26-30‑nukleotydowych długich RNA, które specyficznie związane są z białkami Argonautowymi ssaka PWI-clade w mysich, szczurach i ludzkich męskich komórkach zarodkowych-stąd nazwa „Pirna” dla oddziałujących z PIWI RNA. Białka PIWI były genetycznie związane z utrzymaniem komórek zarodkowych i macierzystych oraz z mejozą, chociaż ich funkcja biochemiczna pozostała nieznana.
w tym czasie wykazano, że pokrewna Podrodzina Argonauteprotein z kladu AGO działa w interferencji RNA i regulacji genów za pośrednictwem mikroRNA przy użyciu 21-22-nukleotydowych RNA jako przewodników celujących. PiRNAs wydawał się jednak odrębny. Na przykład, nie było dowodów na nakładanie się komplementarnych RNA lub potencjalnych składanych struktur, co sugeruje, że Pirna mogą nie pochodzić z prekursorów dsRNA. Zamore i współpracownicy dostarczyli następnie dowodów na to, że aktywność Dicer endonukleazy — która jest niezbędna dla mikroRNA i krótkiej biogenezy interferującego RNA — była zbędna do generowania piRNA U D. melanogaster. Odkrycie to doprowadziło do wniosku, że Pirna reprezentuje nową klasę niezależnych od Dicer małych wyciszających RNA.
jednak mechanizm rządzący biogenezą piRNA pozostawał nieuchwytny do 2007 roku, kiedy dwie grupy niezależnie opisały zawiłą pętlę amplifikacji piRNA, tzw. „cykl ping‑ponga piRNA”. Sekwencjonowanie małych RNA związanych ze wszystkimi trzema D. melanogaster PIWI-clade proteins-Piwi, bakłażan (Aub) i Argonaute 3 (Ago3) — ujawniły, że każde białko wiąże się ze specyficznymi populacjami piRNA: Pirna związane z PIWI i Pirna związane z Aub były głównie antysensowne dla sekwencji transpozonowych i charakteryzowały się silną preferencją posiadania 5ʹ końcowej urydyny. Z drugiej strony, Pirna związane z Ago3 były stronnicze dla nici transpozonowych i miały preferencje dla adeniny w nukleotydzie 10, bez preferencji dla urydyny na końcu 5ʹ. Najbardziej uderzające jest to, że 5ʹ końców pirn związanych z Ago3 było zwykle kompensowanych przez dokładnie dziesięć nukleotydów z 5ʹ końców komplementarnych pirn związanych z Aub. Sugerowało to model, w którym antysensowna piRNA, skompleksowana z Aub, rozpoznałaby i rozszczepiła sensowny transkrypt transpozonu. Rozszczepiony produkt byłby następnie przetwarzany w związaną z Ago3 sense piRNA, która mogłaby wyszukiwać docelowe transkrypcje. Dekolt w kierunku Ago3 wyzwala wytwarzanie oryginalnego antysensownego piRNA, zdolnego zarówno do wyciszenia elementu docelowego, jak i dalszego wzmocnienia odpowiedzi. Większość początkowych antysensownych prekursorów RNA pochodzi z dyskretnych loci genomowych, tak zwanych „klastrów piRNA”, które składają się głównie z wadliwych sekwencji transpozonowych w locie.
łącznie w tych badaniach ustalono szlak piRNA jako mechanizm nadzoru transpozonu. Chociaż mnogość późniejszych badań dostarczyła dodatkowych ekscytujących spostrzeżeń na temat szlaku piRNA i jego funkcji jako zabezpieczenia integralności genomu i płodności, wiele pytań dotyczących precyzyjnych mechanizmów molekularnych generowania piRNA i ich różnorodnych funkcji wyciszania nadal pozostaje bez odpowiedzi, a temat pozostaje aktywnym obszarem badań.