piRNA: ARN que interactúan con Piwi

Los ARN que interactúan con PIWI, o piRNA, son los ARN cortos no codificantes más abundantes. Se han encontrado más de 20.000 genes en humanos que codifican piRNA, mientras que solo 2.000 genes se han encontrado para miRNA. Los piRNA pueden actuar a nivel transcripcional y postranscripcional y tienen un papel vital en el silenciamiento de elementos transponibles presentes en las células germinales. También participan en el silenciamiento y la activación epigenética. Anteriormente, se pensaba que funcionaban sólo en las células germinales, pero nueva evidencia sugiere que también están presentes en cantidades relativamente bajas en las células somáticas y controlan activamente su expresión genética.

Los piRNA reciben su nombre debido a su asociación con las proteínas PIWI, una subfamilia de la clase de proteínas Argonaute. Este complejo se llama complejo silenciador inducido por piRNA (piRISC). En Drosophila, hay tres tipos de proteínas PIWI: Piwi, Berenjena y AGO3, y cada una de estas proteínas se une a ARNpi de diferentes longitudes. Las proteínas PIWI también se han observado en mamíferos y ratones, llamadas Miwi, Mili y Miwi2.

Los piRNA se transcriben a partir de grupos de piRNA, regiones específicas del genoma. Las transcripciones resultantes se transportan al citoplasma y las transcripciones de ARNpi se escinden en fragmentos cortos. Estas transcripciones cortas luego se cargan en proteínas Piwi o Berenjena y se procesan aún más en el extremo 3' mediante un mecanismo desconocido para generar ARNpi primarios maduros. Los complejos piwi-piRNA se transportan de regreso al núcleo para silenciar los transposones. Por el contrario, los complejos berenjena-piRNA participan en la segunda fase de la biogénesis de piRNA, conocida como vía de amplificación del ping-pong.

El complejo Berenjena-ARNpi se une y escinde transcripciones complementarias, y los fragmentos escindidos resultantes luego se cargan en otra proteína PIWI, AGO3. Luego, el complejo AGO3-piRNA se procesa aún más en el extremo 3' para generar piRNA secundarios maduros. Al igual que el complejo Berenjena-piRNA, el AGO3-piRNA maduro puede escindir transcripciones complementarias. Otra clase de proteínas, la familia Tudor, también participa en la vía de amplificación del ping-pong, donde pueden actuar como andamio para la unión de los componentes necesarios para la biogénesis secundaria del piRNA. En Drosophila, un cuerpo perinuclear denso, conocido como Nuage, contiene proteínas necesarias para la biogénesis de la vía de amplificación del ping-pong del ARNpi, incluidas Berenjena, AGO3 y Tudor. Los pasos exactos y las proteínas implicadas en las vías de biogénesis del ARNpi primario y secundario aún están bajo investigación.