RITS

RITS ( englannin sanasta  RNA-induced transkription vaimentaminen  - transkription vaimentaminen , RNA :n indusoima ) on RNA-interferenssin muoto , jossa lyhyet RNA - molekyylit , kuten pieni häiritsevä RNA (siRNA), tukahduttavat kohdegeenin transkriptiota . Tähän liittyy usein translaation jälkeisiä histonin hännän modifikaatioita , nimittäin histoni H3 lysiini 9 :n (H3K9me) metylaatiota, mikä johtaa heterokromatiinin muodostumiseen kohdelokuksessa . Siten RITS osallistuu de novo heterokromatiinin muodostumiseen [1] . Proteiinikompleksia, joka sitoutuu siRNA:han ja on vuorovaikutuksessa histoni H3:n metyloidun lysiini 9 -tähteen kanssa, kutsutaan RITS-kompleksiksi. RITS on löydetty fissiohiivasta Schizosaccharomyces pombesta , ja sen on osoitettu osallistuvan heterokromatiinin muodostumisen aloittamiseen ja ylläpitämiseen pariutumistyypin lokuksessa sentromeerin muodostumiseen . S. pombe RITS -kompleksi sisältää kolme proteiinia: argonaute - ryhmän proteiini , joka sisältää piwi- domeenin ja on samanlainen kuin RNaasi H , Chp1-proteiini, joka sisältää kromodomaiinin , ja Tas3-proteiini, joka on vuorovaikutuksessa argonauttiproteiinien ja Chp1:n kanssa [2] [ 1] . Heterokromatiinin muodostumiseen tarvitaan ainakin argonautiproteiini ja RNA-riippuvainen RNA-polymeraasi [3] . Näitä proteiineja koodaavien geenien häviäminen S. pombessa johtaa häiriöihin heterokromatiinin rakenteessa ja sentromeerien toiminnassa [4] , koska RITS -kompleksi sisältää sentromeeritoistoista luettua siRNA:ta [1] . Sentromeerin epänormaali toiminta puolestaan ​​johtaa kromosomien segregaation rikkomiseen mitoosissa , nimittäin "jääneiden" kromosomien ilmestymiseen anafaasivaiheessa [5] .

Toiminnot ja mekanismi

RITS:n alkuperäinen sitoutuminen kohdelokukseen suorittaa siRNA, joka on osa kompleksia. RITS värvää sitten Clr-C-proteiinin, joka metyloi histonin H3-lysiinitähteen 9, ja RITS sitoutuu H3K9meen Chp1-proteiinin kautta, joka on osa RITS:ää ja sisältää kromodomeenin [6] [1] . Heterokromatiinin rakenteen ylläpitämisen RITS-komplekseilla on osoitettu olevan itseään ylläpitävä takaisinkytkentäsilmukka , jossa RITS-kompleksit sitoutuvat vakaasti H3K9me:hen ja laukaisevat mahdollisten tuloksena olevien mRNA :iden yhteistranskription häiriön , joita RNA-riippuvainen RNA-polymeraasi sitten käyttää täydentämään komplementaaristen siRNA:iden pooli muodostamaan lisää komplekseja RITS [7] . Heterokromatiiniin kiinnittyneenä RITS-kompleksi osallistuu myös muiden RNA-interferenssikompleksien ja histonia modifioivien proteiinien houkuttelemiseen tiettyihin lokuksiin [8] . Heterokromatiinin muodostuminen, mutta ei ehkä ylläpito, riippuu RNase Diceristä , joka osallistuu komplementaaristen siRNA:iden muodostumiseen [9] .

Muissa organismeissa

Pariutumistyyppisten lokusten ja fissiohiivan sentromeerien havaintojen soveltuvuutta nisäkkäisiin ei vielä tunneta, ja jotkut tutkimukset osoittavat, että nisäkkään heterokromatiinin ylläpito on riippumaton RNA:n häiriöistä [10] . Tiedetään kuitenkin, että kasveilla ja eläimillä on samanlaiset järjestelmät pienten RNA:iden ohjaaman heterokromatiinin muodostukseen, joten on mahdollista, että edellä S. pombessa kuvattu heterokromatiinin muodostumismekanismi on konservatiivinen ja sovellettavissa nisäkkäisiin. Korkeammissa eukaryooteissa siRNA-välitteisellä heterokromatiinin hiljentämisellä on suurempi rooli ituradan soluissa kuin primaarisoluissa ja solulinjoissa , ja se on yksi monista geenin vaimentamisen mekanismeista, joten sitä on vaikea tutkia [6] .

RNA-häiriön roolia kasvien transkription vaimentamisessa on tutkittu riittävän yksityiskohtaisesti. Sitä välittää DNA-metylaatio RNA-riippuvaisen DNA-metylaatioreitin kautta . Tässä prosessissa, joka poikkeaa yllä kuvatusta, proteiiniin sitoutuneet argonautin siRNA:t tunnistavat syntyviä RNA-transkriptejä tai kohde- DNA :ta ja ohjaavat sen metylaatiota, mikä laukaisee hiljentymisen [11] .

Muistiinpanot

  1. 1 2 3 4 Creamer KM , Partridge JF RITS -yhdistetty transkriptio, RNA-interferenssi ja heterokromatiinin kokoonpano fissiohiivassa.  (englanniksi)  // Wiley monitieteiset katsaukset. RNA. - 2011. - Voi. 2, ei. 5 . - s. 632-646. - doi : 10.1002/wrna.80 . — PMID 21823226 .
  2. Verdel A. , Jia S. , Gerber S. , Sugiyama T. , Gygi S. , Grewal SI , Moazed D. RNAi-välitteinen heterokromatiinin kohdistus RITS-kompleksilla.  (englanti)  // Tiede (New York, NY). - 2004. - Voi. 303, nro 5658 . - s. 672-676. - doi : 10.1126/tiede.1093686 . — PMID 14704433 .
  3. Irvine DV , Zaratiegui M. , Tolia NH , Goto DB , Chitwood DH , Vaughn MW , Joshua-Tor L. , Martienssen RA Heterokromaattista hiljentämistä ja levittämistä varten tarvitaan argonauten viipalointi.  (englanti)  // Tiede (New York, NY). - 2006. - Voi. 313, nro 5790 . - s. 1134-1137. - doi : 10.1126/tiede.1128813 . — PMID 16931764 .
  4. Volpe TA , Kidner C. , Hall IM , Teng G. , Grewal SI , Martienssen RA Heterokromaattisen vaimentamisen ja histoni H3 lysiini-9 metylaation säätely RNAi:n avulla.  (englanti)  // Tiede (New York, NY). - 2002. - Voi. 297, nro. 5588 . - P. 1833-1837. - doi : 10.1126/tiede.1074973 . — PMID 12193640 .
  5. Volpe T. , Schramke V. , Hamilton GL , White SA , Teng G. , Martienssen RA , Allshire RC RNA:n interferenssiä tarvitaan normaaliin sentromeeritoimintaan fissiohiivassa.  (englanniksi)  // Kromosomitutkimus : kansainvälinen aikakauslehti kromosomibiologian molekyyli-, supramolekulaarisista ja evolutionaarisista näkökohdista. - 2003. - Voi. 11, ei. 2 . - s. 137-146. — PMID 12733640 .
  6. 1 2 Volpe T. , Martienssen RA RNA:n häiriö ja heterokromatiinin kokoonpano.  (englanti)  // Cold Spring Harborin näkökulmat biologiaan. - 2011. - Voi. 3, ei. 9 . - P. 003731. - doi : 10.1101/cshperspect.a003731 . — PMID 21441597 .
  7. Sugiyama T. , Cam H. , Verdel A. , Moazed D. , Grewal SI RNA-riippuvainen RNA-polymeraasi on olennainen komponentti itsetoimisessa silmukassa, joka kytkee heterokromatiinikokoonpanon siRNA:n tuotantoon.  (englanti)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America. - 2005. - Voi. 102, nro. 1 . - s. 152-157. - doi : 10.1073/pnas.0407641102 . — PMID 15615848 .
  8. Moazed D. Pienet RNA:t transkription geenien hiljentämisessä ja genomin puolustuksessa.  (englanniksi)  // Luonto. - 2009. - Vol. 457, nro 7228 . - s. 413-420. - doi : 10.1038/luonto07756 . — PMID 19158787 .
  9. Noma K. , Sugiyama T. , Cam H. , Verdel A. , Zofall M. , Jia S. , Moazed D. , Grewal SI RITS toimii cis:ssä edistääkseen RNA-interferenssivälitteistä transkription ja transkription jälkeistä hiljentämistä.  (englanti)  // Luonnon genetiikka. - 2004. - Voi. 36, nro. 11 . - s. 1174-1180. - doi : 10.1038/ng1452 . — PMID 15475954 .
  10. Wang F. , Koyama N. , Nishida H. , Haraguchi T. , Reith W. , Tsukamoto T. Siirtogeenisten toistojen käynnistämä heterokromatiinin kokoaminen ja ylläpito ovat riippumattomia RNA-interferenssireitistä nisäkässoluissa.  (englanti)  // Molekyyli- ja solubiologia. - 2006. - Voi. 26, nro. 11 . - P. 4028-4040. - doi : 10.1128/MCB.02189-05 . — PMID 16705157 .
  11. Matzke M. , Kanno T. , Daxinger L. , Huettel B. , Matzke AJ RNA-mediated kromatiinipohjainen vaimentaminen kasveissa.  (Englanti)  // Nykyinen mielipide solubiologiassa. - 2009. - Vol. 21, ei. 3 . - s. 367-376. - doi : 10.1016/j.ceb.2009.01.025 . — PMID 19243928 .

Kirjallisuus