RasiRNA

Repeat-assosioitunut pieni häiritsevä RNA , rasiRNA ( englanniksi  repeat assosioitunut pieni häiritsevä RNA, rasiRNA ) on ryhmä pieniä ei-koodaavia RNA:ita , jotka toimivat RNA -häiriömekanismilla . Usein monet rasiRNA:t luokitellaan piRNA :iksi , pienten ei-koodaavien RNA:iden luokkaan, jotka ovat vuorovaikutuksessa Argonaute - perheen Piwi- , Aub- ja Ago3-proteiinien kanssa [1] . Sukulinjasoluissa rasiRNA :t osallistuvat heterokromatiinin muodostumiseen ja ylläpitoon, toistuvista sekvensseistä luettujen transkriptien säätelyyn . , ja transposonien ja retrotransposonien hiljentäminen [2] [3] .

RasiRNA:t löydettiin vuonna 2001 hedelmäkärpäsestä Drosophila melanogaster [4] .

Jakelu

RasiRNA:ita on löydetty hedelmäkärpäsestä Drosophilasta ja joistakin yksisoluisista eukaryooteista , mutta niitä ei ole vahvistettu nisäkkäillä , toisin kuin piRNA:ita, joita löytyy monista selkärangattomista ja selkärankaisista , mukaan lukien nisäkkäät [5] . Koska rasiRNA:ta sitovia proteiineja löytyy kuitenkin selkärangattomista ja selkärankaisista, heillä voi olla myös rasiRNA:ita, joita ei ole vielä löydetty. RasiRNA:ita on hiivassa Schizosaccharomyces pombe sekä joissakin kasveissa , eikä yhdenkään näistä lajeista ole havaittu sisältävän Piwi-proteiineja (Piwiä löytyy vain eläimistä [6] ) [7] . On osoitettu, että sekä piRNA että rasiRNA periytyvät äidin kautta , mutta todennäköisimmin Piwi-proteiinit periytyvät äidin kautta, minkä vuoksi havaittiin sekä piRNA:n että rasiRNA:n äidin periytymistä [8] .

Erot muihin häiritseviin RNA:ihin

RasiRNA:t eroavat muista RNA:iden luokista, jotka suorittavat RNA-häiriötä: miRNA :t , pienet häiritsevät RNA :t (siRNA:t) ja piRNA:t. Toisin kuin mikroRNA:t ja siRNA:t, jotka ovat vuorovaikutuksessa Argonaute-perheen AGO-ryhmän kanssa, rasiRNA:t ovat vuorovaikutuksessa saman perheen Piwi-proteiiniryhmän kanssa [9] [10] . RasiRNA:t eroavat myös koostaan. Toisin kuin 21–23 nukleotidin (n) pituiset mikroRNA:t, siRNA:t ovat 20–25 nt pitkiä. ja piRNA 24-31 bp pitkä. rasiRNA on 24-29 bp pitkä. organismista riippuen [11] . Vaikka siRNA:t muodostuvat sekä sense- että antisense -transkripteistä, rasiRNA:t muodostuvat yksinomaan antisense-transkripteistä [12] . Lisäksi, vaikka mikroRNA: n prosessointi vaatii Dicer -1:n ja siRNA Dicer -2:n, rasiRNA ei vaadi kumpaakaan näistä proteiineista. Kasveilla on kuitenkin Dicerin kaltaisia ​​(Dcl) proteiineja, joissa Dcl1 prosessoi miRNA:ta ja siRNA:ta 24 nt pitkä ja Dcl2 prosessoi rasiRNA:ta 24 nt pitkä [7] [13] . Nämä tiedot osoittavat, että rasiRNA:n tuotanto ei eroa vain miRNA:n ja siRNA:n tuotannosta, vaan myös että rasiRNA toimii kasveissa ilman Piwi-proteiineja [7] .

Koulutus

Oletetaan, että kaksijuosteiset RNA:t ovat rasiRNA:iden lähde , jotka muodostuvat liikkuvien geneettisten elementtien sense- ja antisense-transkriptien pariutumisessa . RasiRNA :n biogeneesi on Diceristä riippumaton, mutta se vaatii Argonaute-perheen proteiineja: Ago3, Piwi ja Piwi-kaltainen proteiini Munakoiso (Aub). RasiRNA-reitti on ping-pong-sykli. Ensinnäkin jo olemassa oleva rasiRNA- molekyyli kompleksissa Piwi/Aub-proteiinien kanssa sitoutuu transponoitavan elementin tai toistuvien sekvenssien primaariseen transkriptiin (tämä RNA-ryhmän nimi [2] ) ja aiheuttaa transkriptifragmentin typistymisen. Yksi jäljellä olevista fragmenteista sitoutuu Ago3-proteiiniin ja sitoutuu yhdessä sen kanssa primääriseen antisense-transkriptiin katalysoimalla fragmentin leikkaamista siitä. Tämä fragmentti sitoutuu sitten Piwi/Aubiin ja voi edelleen heikentää haitallisia transkriptejä ja samanaikaisesti tuottaa uusia rasiRNA:ita (ping-pong-sykli). Vasemmalla oleva kaavio esittää tämän prosessin kaavion, joka osoittaa rasiRNA:n 5'-pään prosessoinnin, mutta 3'-pään prosessointireitti on edelleen tuntematon [7] .

Toiminnot

Kun mikroRNA suorittaa repressiota mRNA:n translaation ja tuhoutumisen tasolla , siRNA tuhoaa mRNA:n, rasiRNA osallistuu kromatiinin rakenteen säätelyyn ja translaation vaimentamiseen [7] . Drosophilassa rasiRNA :ta sitovien Piwi-proteiinien mutaatiot johtavat steriiliyteen ja sukusolujen menettämiseen sekä miehillä että naisilla [11] . Transposonien repressio ei riipu Dicerin menetyksestä ituradan solujen toimesta, joten ne ovat rasiRNA-toiminnan kohteena (mikroRNA:n ja siRNA:n prosessointi on Dicer-riippuvaista) [7] . Kuten miRNA:t ja siRNA:t, rasiRNA-reitti on evoluutionaalisesti konservoitunut. RasiRNA-reitin puuttuessa ituradan soluissa voi tapahtua uudelleentranspositiota, mikä johtaa DNA -vaurioon ja laukaisee apoptoosin [14] .

Muistiinpanot

1. ↑ Makarova Yu.A., Kramerov D.A. Ei-koodaavat RNA:t  (venäläinen)  // Biokemia. - 2007. - T. 72 , nro 11 . - S. 1427-1448 . Arkistoitu alkuperäisestä 14. heinäkuuta 2014.
2. ↑ 1 2 Dorner S. , Eulalio A. , Huntzinger E. , Izaurralde E. Sukellus hiljentämispolkujen monimuotoisuuteen. Symposium mikro-RNA:ista ja siRNA:ista: biologiset toiminnot ja mekanismit.  (englanti)  // EMBO raportoi. - 2007. - Voi. 8, ei. 8 . - s. 723-729. - doi : 10.1038/sj.embor.7401015 . — PMID 17599087 .
3. ↑ Klattenhoff C. , Bratu DP , McGinnis-Schultz N. , Koppetsch BS , Cook HA , Theurkauf WE Drosophilan rasiRNA-reitin mutaatiot häiritsevät alkion akselin spesifikaatiota aktivoimalla ATR/Chk2 DNA-vauriovasteen.  (englanti)  // Kehityssolu. - 2007. - Voi. 12, ei. 1 . - s. 45-55. - doi : 10.1016/j.devcel.2006.12.001 . — PMID 17199040 .
4. ↑ Aravin AA , Naumova NM , Tulin AV , Vagin VV , Rozovsky YM , Gvozdev VA Kaksijuosteinen RNA-välitteinen genomisten tandemtoistojen ja transposoituvien elementtien hiljentäminen D. melanogasterin ituradassa.  (englanti)  // Nykyinen biologia : CB. - 2001. - Voi. 11, ei. 13 . - s. 1017-1027. — PMID 11470406 .
5. ↑ Girard A. , Sachidanandam R. , Hannon GJ , Carmell MA Pienten RNA:iden ituradaspesifinen luokka sitoo nisäkkään Piwi-proteiineja.  (englanniksi)  // Luonto. - 2006. - Voi. 442, nro 7099 . - s. 199-202. - doi : 10.1038/luonto04917 . — PMID 16751776 .
6. ↑ Houwing S. , Kamminga LM , Berezikov E. , Cronembold D. , Girard A. , van den Elst H. , Filippov DV , Blaser H. , Raz E. , Moens CB , Plasterk RH , Hannon GJ , Draper BW , Ketting RF Piwin ja piRNA:iden rooli sukusolujen ylläpidossa ja transposonien hiljentämisessä seeprakalassa.  (englanniksi)  // Solu. - 2007. - Voi. 129, nro. 1 . - s. 69-82. - doi : 10.1016/j.cell.2007.03.026 . — PMID 17418787 .
7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Aravin A. , Tuschl T. RNA:n hiljentämiseen osallistuvien pienten RNA:iden tunnistaminen ja karakterisointi.  (englanniksi)  // FEBS-kirjaimet. - 2005. - Voi. 579, nro 26 . - P. 5830-5840. - doi : 10.1016/j.febslet.2005.08.009 . — PMID 16153643 .
8. ↑ Tomari Y. , Du T. , Haley B. , Schwarz DS , Bennett R. , Cook HA , Koppetsch BS , Theurkauf WE , Zamore PD RISC kokoonpanovirheitä Drosophila RNAi -mutanttiarmitagessa.  (englanniksi)  // Solu. - 2004. - Voi. 116, nro 6 . - s. 831-841. — PMID 15035985 .
9. ↑ Song JJ , Smith SK , Hannon GJ , Joshua-Tor L. Argonauten kristallirakenne ja sen vaikutukset RISC-leikkurin toimintaan.  (englanti)  // Tiede (New York, NY). - 2004. - Voi. 305, nro. 5689 . - s. 1434-1437. - doi : 10.1126/tiede.1102514 . — PMID 15284453 .
10. ↑ Leung AK , Calabrese JM , Sharp PA Argonaute-proteiinin kvantitatiivinen analyysi paljastaa mikroRNA-riippuvaisen lokalisoinnin stressirakeissa.  (englanti)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America. - 2006. - Voi. 103, nro. 48 . - P. 18125-18130. - doi : 10.1073/pnas.0608845103 . — PMID 17116888 .
11. ↑ 1 2 Faehnle CR , Joshua-Tor L. Argonautit kohtaavat uusia pieniä RNA:ita.  (englanti)  // Nykyinen mielipide kemian biologiassa. - 2007. - Voi. 11, ei. 5 . - s. 569-577. - doi : 10.1016/j.cbpa.2007.08.032 . — PMID 17928262 .
12. ↑ Vagin VV , Sigova A. , Li C. , Seitz H. , Gvozdev V. , Zamore PD Erityinen pieni RNA-reitti vaimentaa itsekkäitä geneettisiä elementtejä ituradassa.  (englanti)  // Tiede (New York, NY). - 2006. - Voi. 313, nro 5785 . - s. 320-324. - doi : 10.1126/tiede.1129333 . — PMID 16809489 .
13. ↑ Xie Z. , Johansen LK , Gustafson AM , Kasschau KD , Lellis AD , Zilberman D. , Jacobsen SE , Carrington JC Pienten RNA-reittien geneettinen ja toiminnallinen monipuolistaminen kasveissa.  (englanti)  // Public Library of Science Biology. - 2004. - Voi. 2, ei. 5 . — s. e104. - doi : 10.1371/journal.pbio.0020104 . — PMID 15024409 .
14. ↑ Belgnaoui SM , Gosden RG , Semmes OJ , Haoudi A. Ihmisen LINE-1 retrotransposoni indusoi DNA-vaurioita ja apoptoosia syöpäsoluissa.  (englanti)  // Cancer cell international. - 2006. - Voi. 6. - P. 13. - doi : 10.1186/1475-2867-6-13 . — PMID 16670018 .

Kirjallisuus

• Vagin Vasily Vladimirovich. RasiRNA:n biogeneesin karakterisointi DROSOPHILA MELANOGASTERin itukudoksessa . — Tiivistelmä biologian kandidaatin tutkinnosta. - M. , 2007. - 23 s. Arkistoitu 2. huhtikuuta 2015 Wayback Machineen
• Theurkauf WE , Klattenhoff C. , Bratu DP , McGinnis-Schultz N. , Koppetsch BS , Cook HA :n rasiRNA:t, DNA-vauriot ja alkion akselin määrittely.  (englanniksi)  // Cold Spring Harbor -symposiumi kvantitatiivisesta biologiasta. - 2006. - Voi. 71. - s. 171-180. - doi : 10.1101/sqb.2006.71.066 . — PMID 17381294 .
• Shpiz S. , Kwon D. , Rozovsky Y. , Kalmykova A. rasiRNA-reitti kontrolloi Drosophilan telomeeristen retrotransposonien antisense-ilmentymistä tumassa.  (englanniksi)  // Nukleiinihappotutkimus. - 2009. - Vol. 37, nro. 1 . - s. 268-278. doi :/ nar/gkn960 . — PMID 19036789 .