piRNA - ARN interagissant avec Piwi

Les éléments transposables de l'ADN, ou transposons, présentent un mouvement aléatoire dans tout le génome. Ces insertions qui perturbent un gène peuvent entraîner une instabilité génomique, qui est dangereuse pour une cellule. Dans les cellules somatiques, l'instabilité génomique induite par le transposon reste limitée à une seule génération.

Toutefois, dans les cellules germinales, ces changements peuvent être transmis aux générations futures, ce qui entraîne des effets nocifs. Les éléments transposables spécifiques des cellules germinales sont réduits au silence par de petits ARN régulateurs non-codants, appelés ARN interagissant avec Piwi, ou ARNpi. Les piARN sont essentiels au bon développement des cellules germinales, et leur absence peut causer l'infertilité chez les animaux.

Les ARNpi sont une classe d'ARN interférent qui diffèrent du miARN et du siARN par trois caractéristiques-longueur, mécanisme de traitement et liaison avec les protéines de la sous-famille argonaute. Les ARNpi ont une longueur de 24 à 32 nucléotides, plus long que les miARN et les siARN, qui ont généralement de 20 à 25 nucléotides. L'ARNpi est traité à partir d'ARNm mono-brin sans dicer.

Alors que miARN et siARN sont traités par dicer à partir d'ARN double-brin. Chacun de ces trois types d'ARN non codant se lie aux protéines de la famille argonaute. Mais l'ARNpi se lie à la sous-famille Piwi, tandis que miARN et siARN se lient à la sous-famille AGO.

Les ARNpi proviennent des groupes d'ARNpi-des régions spécifiques du génome qui sont riches en transposons. Deux phases ont été proposées pour la biogenèse d'ARNpi-la voie de traitement primaire et la boucle d'amplification. Dans la voie de traitement primaire, les transcriptions des groupes d'ARNpi sont utilisées pour produire des ARNpi.

Ils sont chargés sur des protéines Piwi sélectionnées pour former le piRISC, une forme alternative du complexe RISC. Le ARNpi principal prend alors part à une boucle d'amplification pour augmenter rapidement la concentration en ARNpi. PiRISC lie et clive l'ARN cible complémentaire créant une extrémité 5-prime d'un ARNpi secondaire prématuré.

L'extrémité 3-prime du ARNpi est traitée plus loin par d'autres protéines piwi pour obtenir un ARNpi secondaire mature. Ce processus se répète, ce qui entraîne l'amplification de l'ARNpi sens et antisens.