Credit: imageBROKER / Alamy fotografie stoc
până în 2001, interferența ARN — inhibarea specifică secvenței funcției genice de către ARN dublu catenar omolog (dsRNA)-a fost observată într-o gamă largă de eucariote. Fenomenul a fost legat de reprimarea transpozonului și de apărarea antivirală, în special la plante, dar spectrul complet și relevanța funcțională a acestui mecanism la animale nu erau cunoscute. Apoi, Gvozdev și colegii săi au demonstrat tăcerea dependentă de omologie a genelor stelate specifice testiculelor mediate de ARN-uri mici generate din ambele fire ale supresorului locusului repetat stelat în linia germinală masculină Drosophila melanogaster. Interesant este că ameliorarea tăcerii stelate a dus, de asemenea, la de-reprimarea retrotranspozonilor și a altor repetări ale tandemului genomic. Această lucrare a marcat descoperirea piRNAs, deși ar dura încă cinci ani până când vor câștiga acest nume.
în 2006, patru studii au folosit secvențierea ARN pentru a identifica o clasă de ARN‑uri lungi de 26-30 nucleotide care se asociau în mod specific cu proteinele argonaute Piwi-clade de mamifere în celulele germinale masculine de șoarece, șobolan și om-de unde și numele de piRNAs, pentru ARN — urile care interacționează cu PIWI. Proteinele PIWI au fost legate genetic de menținerea celulelor germinale și a celulelor stem și de meioză, deși funcția lor biochimică a rămas necunoscută.
la acea vreme, subfamilia AGO-clade a Argonauteproteinelor s-a dovedit că acționează în interferența ARN și reglarea genei mediate de microRNA folosind ARN‑uri de 21-22 nucleotide ca ghiduri de direcționare. Cu toate acestea, piRNAs părea distinct. De exemplu, Au existat puține dovezi pentru suprapunerea ARN-urilor complementare sau a potențialelor structuri rabatabile, sugerând că pirn-urile ar putea să nu fie derivate din precursorii Arnd. Zamore și colegii au furnizat apoi dovezi că activitatea de endonuclează Dicer — care este esențială pentru microARN și biogeneza ARN interferentă scurtă-a fost dispensabilă pentru generarea piRNA în D. melanogaster. Această constatare a dus la realizarea faptului că piRNAs a reprezentat o nouă clasă de ARN-uri mici de tăcere independente de Dicer.
cu toate acestea, mecanismul care guvernează biogeneza piRNA a rămas evaziv până în 2007, când două grupuri au descris în mod independent o buclă complicată de amplificare a piRNA, așa‑numitul ciclu de ping-pong piRNA. Secvențierea ARN-urilor mici asociate cu toate cele trei D. proteinele melanogaster PIWI-clade-Piwi, Aubergine (AUB) și Argonaute 3 (Ago3) — au arătat că fiecare proteină se leagă de populațiile specifice de piRNA: Pirna legată de Piwi și de Aub au fost în principal antisens la secvențele de transpozon și au avut o preferință puternică pentru a avea o uridină terminală de 5%. Ago3-piRNAs asociate, pe de altă parte, au fost părtinitoare pentru toroane sens transposon și a avut o preferință pentru o adenină la nucleotidă 10, cu nici o preferință pentru uridină la sfârșitul 5-ulktiv. Cel mai izbitor, cele 5 capete ale piRNAs legate de Ago3 au fost de obicei compensate cu exact zece nucleotide de la cele 5 capete ale piRNAs legate de AUB complementare. Acest lucru a sugerat un model în care un Pirna antisens, complexat cu Aub, ar recunoaște și scinda o transcriere sens transposon. Produsul scindat ar fi apoi prelucrat într‑un sens legat de Ago3 piRNA, care ar putea căuta transcrieri țintă. Clivajul direcționat de Ago3 declanșează generarea antisensului original piRNA, capabil atât să reducă la tăcere elementul țintă, cât și să amplifice în continuare răspunsul. Majoritatea ARN‑urilor precursoare antisens inițiale au fost derivate din loci genomici discreți, așa-numitele clustere piRNA, care sunt compuse în principal din secvențe de transpozon defecte în zbor.
împreună, aceste studii au stabilit calea piRNA ca mecanism de supraveghere a transpozonului. Deși o multitudine de studii ulterioare au oferit informații suplimentare interesante despre calea piRNA și funcția sa de salvgardare a integrității și fertilității genomului, multe întrebări cu privire la mecanismele moleculare precise ale generării piRNA și la diversele lor funcții de tăcere sunt încă fără răspuns, iar subiectul rămâne un domeniu activ de cercetare.