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11.10: piRNA - RNAs que interagem com Piwi
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Molecular Biology

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piRNA - Piwi-interacting RNAs
 
TRANSCRIÇÃO

11.10: piRNA - RNAs que interagem com Piwi

Os RNAs associados a PIWI, ou piRNAs, são os RNAs curtos não codificantes mais abundantes. Mais de 20.000 genes que codificam para piRNAs foram encontrados em humanos, enquanto que apenas 2000 genes foram encontrados para miRNAs. Os piRNAs podem agir ao nível transcricional e pós-transcricional e ter um papel vital no silenciamento de elementos transponíveis presentes em células germinativas. Eles também estão envolvidos no silenciamento e ativação epigenéticos. Anteriormente, pensava-se que funcionavam apenas em células germinativas, mas novas evidências sugerem que também estão presentes em números relativamente baixos em células somáticas e controlam ativamente a sua expressão genética.

Os piRNAs devem o seu nome à sua associação com proteínas PIWI, uma subfamília da classe de proteínas Argonaute. Este complexo é chamado de complexo de silenciamento induzido por piRNA (piRISC). Em Drosophila, existem três tipos de proteínas PIWI– Piwi, Aubergine, e AGO3, e cada uma dessas proteínas liga piRNAs de diferentes comprimentos. As proteínas PIWI também foram observadas em mamíferos e em murganhos, chamadas Miwi, Mili, e Miwis2.

Os piRNAs são transcritos de aglomerados de piRNA, regiões específicas do genoma. Os transcriptos resultantes são transportados para o citoplasma, e os transcriptos de piRNA são clivados em fragmentos curtos. Estes transcriptos curtos são então carregadas em proteínas Piwi ou Aubergine e posteriormente processados na extremidade 3' por um mecanismo desconhecido para gerar piRNAs maduros primários. Os complexos Piwi-piRNA são transportados de volta para o núcleo para silenciar transposões. Em contraste, os complexos Aubergine-piRNA participam da segunda fase da biogénese de piRNA, conhecida como via de amplificação ping-pong.

O complexo Aubergine-piRNA liga e cliva transcriptos complementares, e os fragmentos clivados resultantes são então carregados em outra proteína PIWI, AGO3. O complexo AGO3-piRNA é então mais processado na extremidade 3' para gerar piRNAs maduros secundários. Tal como o complexo Aubergine-piRNA, o AGO3-piRNA maduro pode clivar transcriptos complementares. Outra classe de proteínas, a família Tudor, também participa da via de amplificação ping-pong, onde podem atuar como um apoio para a ligação dos componentes necessários para a biogénese secundária de piRNAs. Em Drosophila, um corpo perinuclear denso, conhecido como Nuage, contém proteínas necessárias para a biogénese de piRNAs pela via de amplificação ping-pong, incluindo  Aubergine, AGO3, e Tudor. As etapas e proteínas exatas envolvidas nas vias de biogénese primária e secundária de piRNAs ainda estão sob investigação.


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