11.10
Transpozycyjne elementy DNA, czyli transpozony, wykazują losowy ruch w całym genomie. Te insercje, które zakłócają gen, mogą powodować niestabilność genomu, co jest niebezpieczne dla komórki.
W komórkach somatycznych niestabilność genomowa wywołana transpozonami pozostaje ograniczona do jednego pokolenia, jednak w komórkach rozrodczych zmiany te mogą być przekazywane przyszłym pokoleniom, prowadząc do szkodliwych skutków.
Specyficzne dla komórek rozrodczych elementy transpozycyjne są wyciszane przez małe niekodujące regulatorowe RNA, znane jako RNA oddziałujące z piwi lub piRNA.
piRNA są niezbędne do prawidłowego rozwoju komórek rozrodczych, a ich brak może powodować bezpłodność u zwierząt.
piRNA to klasa wyciszających RNA, które różnią się od miRNA i siRNA trzema cechami definiującymi: długością, mechanizmem przetwarzania i wiązaniem z białkami podrodziny Argonaute.
piRNA ma długość od 24 do 32 nukleotydów, dłuższą niż zarówno miRNA, jak i siRNA, które zwykle mają długość od 20 do 25 nukleotydów.
piRNA jest przetwarzane z jednoniciowego mRNA bez Dicer, podczas gdy zarówno miRNA, jak i siRNA są przetwarzane z dwuniciowego RNA przez Dicer.
Każdy z tych trzech typów niekodującego RNA wiąże się z białkami z rodziny Argonaute, ale piRNA wiąże się z podrodziną piwi, podczas gdy miRNA i siRNA wiążą się z podrodziną białek AGO.
piRNA pochodzi z klastrów piRNA, określonych regionów genomu, które są bogate w transpozony.
Zaproponowano dwie fazy biogenezy piRNA: pierwotny szlak przetwarzania i pętlę amplifikacji.
W pierwotnym szlaku przetwarzania transkrypty z klastrów piRNA są wykorzystywane do produkcji piRNA. Są one ładowane do wybranych białek piwi w celu utworzenia piRISC, alternatywnej formy kompleksu wyciszającego indukowanego RNA.
Pierwotne piRNA bierze następnie udział w pętli amplifikacji, aby szybko zwiększyć stężenie piRNA.
piRISC wiąże i rozszczepia komplementarny docelowy RNA, tworząc koniec 5' przedwczesnego wtórnego pi-RNA. Koniec 3' pi-RNA jest dalej przetwarzany przez inne białka piwi, w wyniku czego powstaje dojrzałe wtórne pi-RNA.
Proces ten powtarza się, powodując amplifikację zarówno sensownego, jak i antysensownego piRNA.
RNA oddziałujące z PIWI, czyli piRNA, to najpowszechniej występujące krótkie, niekodujące RNA. U ludzi odkryto ponad 20 000 genów kodujących piRNA, po…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.