Anar al contingut

ARNs associats a Piwi

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Artícul principal → RNAi.


Els ARNs associats a Piwi (Piwi-ARNs, piARNs o piRNAs per les seues sigles en anglés) són una tercera classe de ARN interferente que impedix l'expansió dels elements genètics egoistes (els transposones). Este grup de molècules de la ruta dels ARNi ha segut l'últim en identificar-se, i és per tant el menys conegut, encara que el seu estudi està introduint nous punts de vista per a la comprensió dels mecanismes d'interferència per ARN. A diferència en els miARNs (que també estan codificats en el genoma), la producció dels piARNs, que medien l'activitat silenciadora en esta ruta, s'inicia a partir d'unes poques regions mestres de control en el genoma. La naturalea dels tránscritos primaris que generen els piARNs és encara poc coneguda, pero durant el seu processament es produïxen corts similars als que tenen lloc en la ruta de el ARNi (para més informació, anar a siRNAs, secció "Definició i modo de funcionament"), que definix els extrems 5' dels piARNs madurs.[1]

Descobriment

[editar | editar còdic]

Quan estaven realisant els treballs inicials per a caracterisar miARNs, Aravin i colaboradors en el laboratori de T.Tuschl [1] en 2003 varen clonar poblacions totals de ARN menuts, procedents de diferents estadis de desenroll de Drosophila.[2] Ademés dels miARNs del tamany que esperaven (∼22-nucleòtits), Aravin i colaboradors també varen obtindre una fracció de ARNs entre 24 i 29 nt. Estos ARNs presentaven una característica que els distinguia dels miARNs: carien completament de la zona de complementarietat miARN/miARN* que es troba en l'estructura precursora en forqueta dels miARNs (vore la secció "Biogénesis i processament" dels miARNs). Açò implica que els ARNs de 24 a 29 nt seguixen una ruta de biogénesis diferent de la ruta dels miARNs. La major part d'estos nous ARNs corresponien a zones repetitives del genoma de Drosophila o a transposones, i per tant es varen denominar "ARN interferentes menuts associats a repeticions" (repeat-associated small interfering RNAs o rasiRNAs).


En la mateixa época, es varen detectar en Caenorhabditis elegans algunes mutacions que, al mateix temps que eliminaven la ruta de el ARNi, produïen un aument de la movilitat dels transposones, lo que sugeria que abdós processos (ARNi i transposones) estaven relacionats.[3][4] No obstant, la ruta de el ARNi en mosques processa ADN de doble bri en siRNAs curts de 21 nt, diferents dels rasiRNAs de 24 a 29 nt, per lo que eren necessaris més estudis que investigaren la relació entre el ARNi i els transposones.

Els piRNAs s'associen específicament a Piwi

[editar | editar còdic]

En general, els ARN menuts que funcionen en RNAi s'associen a proteïnes de la família "Argonauta", formant el complex RISC (RNA-induced silencing complex) (para més informació, vore El complex RISC). En este complex, la proteïna Argonauta proporciona l'activitat bioquímica que talla el ARNm diana i interacciona en atres proteïnes, mentres que el ARN menut conferix la especificidad de substrat, a través de la complementarietat de la seua seqüència. Les proteïnes Argonauta compartixen un domini PAZ (Piwi, Argonauta, Zille) i un domini Piwi característics, i d'acort en la seua seqüència es poden agrupar en tres famílies:[5]

  • la subfamília Argonauta
  • la subfamília Piwi
  • una tercera subfamília, específica de C. elegans

En el cas de Drosophila, s'han identificat 5 proteïnes Argonauta:[6]

  • Ago1 i Ago2 pertanyen a la subfamília Argonauta i estan implicades en silenciament post-transcripcional; les proteïnes de la subfamília Argonauta s'expressen en molts teixits somàtics.
  • Ago3, Aubergine (Aub) i Piwi representen la subfamília Piwi; les proteïnes de la subfamília Piwi s'expressen fonamentalment en la llínea germinal (encara que s'han definit algunes funcions somàtiques).


Varis estudis han demostrat que les proteïnes de la subfamília Piwi s'associen a una població diferenciada de ARN menuts en Drosophila,[7][8] rates,[9][10] rates[11] i peixos zebra.[12]


Tots els piARNs presenten en comú el fet de que carixen de seqüències genómicas veïnes per a formar una forqueta. Per això, en totes les espècies els piARNs deuen originar-se a partir d'un tipo diferent de precursor que els miARNs. Els rasiRNAs de Drosophila es poden considerar un subgrup dins dels piARNs, i com ocorre en C.elegans, en Drosophila també s'ha demostrat genèticament l'importància de Piwi per al silenciament dels transposones.[13] Per un atre costat, rates mutantes per a Mili o Miwi (dos proteïnes de rata homòlogues de Piwi) presenten major movilitat dels elements transponibles, lo que sugerix que els piARNs en rata també estan associats al control dels transposones.[14]

No obstant, no tots els piARNs són homòlecs de seqüències repetides i transposones: en rates i rates, la proporció de seqüències repetides en el genoma és del 40%, i no obstant les repeticions representen només el ∼17% de tots els piARNs, mentres que una distribució a l'encert deuria generar ∼40% de seqüències repetides entre els piARNs.


Una característica comuna a tots els piARNs (i que els diferència dels miARNs) és que deriven d'un número llimitat de “punts calents” en el genoma. Esta capacitat de generar piARNs està conservada en regions sinténicas (en genètica clàssica, el concepte de sintenia descriu la co-localisació física de loci en el mateix cromosoma dins d'un individu o espècie; el concepte està relacionat en el de ligament genètic) – per eixemple, entre la rata i la rata – pero les seqüències específiques dels piARNs no estan conservades.[15] Potser els punts calents estan associats en estructures específiques de la cromatina, o són necessaris per a generar dites estructures, i la seua importància pot anar més allà de la producció de piARNs. En Drosophila, este agrupament definix loci reguladors mestres per al control de transposones. Per eixemple, el locus flamenc (que controla l'expansió de ‘’gypsy’’ i atres elements mòvils) eixercix la seua funció desenrollant una resposta de piARNs contra eixes seqüències.[16] Brennecke i colaboradors varen propondre que els loci reguladors mestres representen un lloc per a la memòria genètica dels transposones en mosques. No obstant, no està clar per qué la producció de piARNs necessita estar concentrada en regions específiques.


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Gens & Development.21(14)
    1707–1713.ISSN 0890-9369.doi:10.1101/gad.1567007.Consultat el 2023-02-25.
  2. ↑ Developmental Cell.5(2)
    337–350.ISSN 1534-5807.doi:10.1016/s1534-5807(03)00228-4.Consultat el 2023-02-25.
  3. ↑ Nature.426(6964)
    310–314.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature02107.Consultat el 2023-02-25.
  4. ↑ Current biology: CB.13(15)
    1311–1316.ISSN 0960-9822.doi:10.1016/s0960-9822(03)00539-6.Consultat el 2023-02-25.
  5. ↑ Cell.127(4)
    747–757.ISSN 0092-8674.doi:10.1016/j.cell.2006.09.033.Consultat el 2023-02-25.
  6. ↑ Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.99(10)
    6889–6894.ISSN 0027-8424.doi:10.1073/pnas.072190799.Consultat el 2023-02-25.
  7. ↑ Science (New York, N.Y.).313(5785)
    320–324.ISSN 1095-9203.doi:10.1126/science.1129333.Consultat el 2023-02-25.
  8. ↑ Gens & Development.20(16)
    2214–2222.ISSN 0890-9369.doi:10.1101/gad.1454806.Consultat el 2023-02-25.
  9. ↑ Nature.442(7099)
    203–207.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature04916.Consultat el 2023-02-25.
  10. ↑ Nature.442(7099)
    199–202.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature04917.Consultat el 2023-02-25.
  11. ↑ Science (New York, N.Y.).313(5785)
    363–367.ISSN 1095-9203.doi:10.1126/science.1130164.Consultat el 2023-02-25.
  12. ↑ Cell.129(1)
    69–82.ISSN 0092-8674.doi:10.1016/j.cell.2007.03.026.Consultat el 2023-02-25.
  13. ↑ Nucleic Acids Research.33(6)
    2052–2059.ISSN 1362-4962.doi:10.1093/nar/gki323.Consultat el 2023-02-25.
  14. ↑ Science (New York, N.Y.).316(5825)
    744–747.ISSN 1095-9203.doi:10.1126/science.1142612.Consultat el 2023-02-25.
  15. ↑ Nature.442(7099)
    199–202.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature04917.Consultat el 2023-02-25.
  16. ↑ Cell.128(6)
    1089–1103.ISSN 0092-8674.doi:10.1016/j.cell.2007.01.043.Consultat el 2023-02-25.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=ARNs_associats_a_Piwi&oldid=746245»