rasiРНК

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Ассоциированные с повторами малые интерферирующие РНК, rasiРНК (англ. repeat associated small interfering RNA, rasiRNA) — группа малых некодирующих РНК, действующих по механизму РНК-интерференции. Часто многие rasiРНК относят к piРНК — классу малых некодирующих РНК, взаимодействующих с белками Piwi, Aub и Ago3 семейства Argonaute[1]. В клетках зародышевой линии rasiРНК вовлечены в образование и поддержание гетерохроматина, контроль транскриптов, считывающихся с повторяющихся последовательностей, и сайленсинг транспозонов и ретротранспозонов[2][3].

RasiРНК были открыты в 2001 году у плодовой мушки Drosophila melanogaster[4].





Распространение

RasiРНК были обнаружены у плодовой мушки Drosophila и некоторых одноклеточных эукариот, однако их наличие у млекопитающих не было подтверждено, в отличие от piРНК, выявленных у многих видов беспозвоночных и позвоночных, включая млекопитающих[5]. Впрочем, так как белки, связывающиеся с rasiРНК, имеются у беспозвоночных и позвоночных, может оказаться, что у них есть и rasiРНК, которые пока не были обнаружены. RasiРНК имеются у дрожжей Schizosaccharomyces pombe, а также у некоторых растений, и ни у одного из этих видов не было выявлено наличие белков Piwi (Piwi имеются лишь у животных[6])[7]. Показано, что и piРНК, и rasiРНК наследуются по материнской линии, однако, скорее всего, белки Piwi наследуются по материнской линии, из-за чего наблюдалось наследование и piРНК, и rasiРНК по материнской линии[8].

Отличия от других интерферирующих РНК

RasiРНК отличаются от других классов РНК, осуществляющих РНК-интерференцию: микроРНК, малых интерферирующих РНК (siРНК) и piРНК. В отличие от микроРНК и siРНК, взаимодействующих с белками группы AGO семейства Argonaute, rasiРНК взаимодействуют с группой белков Piwi того же семейства[9][10]. RasiРНК также отличаются своим размером. В отличие от микроРНК длиной 21—23 нуклеотид (н.), siРНК длиной 20—25 н. и piРНК длиной 24—31 н. rasiРНК имеет длину от 24 до 29 н. в зависимости от организма[11] . В то время как siРНК образуются и из смысловых, и из антисмысловых транскриптов, rasiРНК образуются исключительно из антисмысловых[12]. Более того, хотя для процессинга микроРНК нужен фермент Dicer-1, а siРНК — Dicer-2, то rasiРНК не нужен ни один из этих белков. Впрочем, у растений имеются Dicer-подобные (Dcl) белки, причём Dcl1 процессирует микроРНК и siРНК длиной 24 н., а Dcl2 — rasiРНК длиной 24 н[7][13]. Эти данные свидетельствуют о том, что образование rasiРНК не только отличается от образования микроРНК и siРНК и у растений rasiРНК функционируют в отсутствие белков Piwi[7].

Образование

Предполагается, что источником rasiРНК служат двуцепочечные РНК, образующиеся при отжиге смысловых и антисмысловых транскриптов мобильных генетических элементов. Биогенез rasiРНК независим от Dicer, однако для него необходимы белки семейства Argonaute: Ago3, Piwi и Piwi-подобный белок Aubergine (Aub). Путь образования rasiРНК представляет собой цикл пинг-понг. Сначала уже существующая молекула rasiРНК в комплексе с белками Piwi/Aub связывается с первичным транскриптом мобильного элемента или повторяющихся последовательностей (отсюда название этой группы РНК[2]) и вызывает отрезание фрагмента транскрипта. Один из оставшихся фрагментов связывается с белком Ago3 и вместе с ним связывается с антисмысловым первичным транскриптом, катализируя отрезание фрагмента от него. Этот фрагмент далее связывается с Piwi/Aub и может далее разрушать смысловые вредоносные транскрипты и одновременно обеспечивать образование новых rasiРНК (пинг-понг цикл). На схеме слева приведена схема этого процесса с указанием процессинга 5'-конца rasiРНК, однако путь процессинга 3'-конца остаётся неизвестным[7].

Функции

В то время как микроРНК осуществляет репрессию на уровне трансляции и разрушение мРНК, siРНК — разрушение мРНК, rasiРНК участвует в регуляции структуры хроматина и трансляционном сайленсинге[7]. У Drosophila мутации в белках Piwi, связывающихся с rasiРНК, приводят к стерильности и утрате клеток зародышевой линии[en] и у самцов, и у самок[11]. Репрессия транспозонов не зависит от утраты Dicer клетками зародышевой линии, следовательно, они являются мишенью действия rasiРНК (процессинг микроРНК и siРНК зависим от Dicer)[7]. Подобно микроРНК и siРНК, путь rasiРНК эволюционно консервативен. В отсутствие rasiрНК-пути в клетках зародышевой линии может происходить ретранспозиция, которая приводит к повреждениям ДНК и запускает апоптоз[14].

Напишите отзыв о статье "RasiРНК"

Примечания

  1. ↑ Макарова Ю. А., Крамеров Д. А. [kit.eimb.relarn.ru/PDF/Makarova_07_B_ru.pdf Некодирующие РНК] (рус.) // Биохимия. — 2007. — Т. 72, № 11. — С. 1427—1448.
  2. ↑ 1 2 Dorner S., Eulalio A., Huntzinger E., Izaurralde E. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17599087 Delving into the diversity of silencing pathways. Symposium on MicroRNAs and siRNAs: biological functions and mechanisms.] (англ.) // EMBO reports. — 2007. — Vol. 8, no. 8. — P. 723—729. — DOI:10.1038/sj.embor.7401015. — PMID 17599087. исправить
  3. ↑ Klattenhoff C., Bratu D. P., McGinnis-Schultz N., Koppetsch B. S., Cook H. A., Theurkauf W. E. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17199040 Drosophila rasiRNA pathway mutations disrupt embryonic axis specification through activation of an ATR/Chk2 DNA damage response.] (англ.) // Developmental cell. — 2007. — Vol. 12, no. 1. — P. 45—55. — DOI:10.1016/j.devcel.2006.12.001. — PMID 17199040. исправить
  4. ↑ Aravin A. A., Naumova N. M., Tulin A. V., Vagin V. V., Rozovsky Y. M., Gvozdev V. A. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11470406 Double-stranded RNA-mediated silencing of genomic tandem repeats and transposable elements in the D. melanogaster germline.] (англ.) // Current biology : CB. — 2001. — Vol. 11, no. 13. — P. 1017—1027. — PMID 11470406. исправить
  5. ↑ Girard A., Sachidanandam R., Hannon G. J., Carmell M. A. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16751776 A germline-specific class of small RNAs binds mammalian Piwi proteins.] (англ.) // Nature. — 2006. — Vol. 442, no. 7099. — P. 199—202. — DOI:10.1038/nature04917. — PMID 16751776. исправить
  6. ↑ Houwing S., Kamminga L. M., Berezikov E., Cronembold D., Girard A., van den Elst H., Filippov D. V., Blaser H., Raz E., Moens C. B., Plasterk R. H., Hannon G. J., Draper B. W., Ketting R. F. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17418787 A role for Piwi and piRNAs in germ cell maintenance and transposon silencing in Zebrafish.] (англ.) // Cell. — 2007. — Vol. 129, no. 1. — P. 69—82. — DOI:10.1016/j.cell.2007.03.026. — PMID 17418787. исправить
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Aravin A., Tuschl T. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16153643 Identification and characterization of small RNAs involved in RNA silencing.] (англ.) // FEBS letters. — 2005. — Vol. 579, no. 26. — P. 5830—5840. — DOI:10.1016/j.febslet.2005.08.009. — PMID 16153643. исправить
  8. ↑ Tomari Y., Du T., Haley B., Schwarz D. S., Bennett R., Cook H. A., Koppetsch B. S., Theurkauf W. E., Zamore P. D. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15035985 RISC assembly defects in the Drosophila RNAi mutant armitage.] (англ.) // Cell. — 2004. — Vol. 116, no. 6. — P. 831—841. — PMID 15035985. исправить
  9. ↑ Song J. J., Smith S. K., Hannon G. J., Joshua-Tor L. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15284453 Crystal structure of Argonaute and its implications for RISC slicer activity.] (англ.) // Science (New York, N.Y.). — 2004. — Vol. 305, no. 5689. — P. 1434—1437. — DOI:10.1126/science.1102514. — PMID 15284453. исправить
  10. ↑ Leung A. K., Calabrese J. M., Sharp P. A. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17116888 Quantitative analysis of Argonaute protein reveals microRNA-dependent localization to stress granules.] (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2006. — Vol. 103, no. 48. — P. 18125—18130. — DOI:10.1073/pnas.0608845103. — PMID 17116888. исправить
  11. ↑ 1 2 Faehnle C. R., Joshua-Tor L. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17928262 Argonautes confront new small RNAs.] (англ.) // Current opinion in chemical biology. — 2007. — Vol. 11, no. 5. — P. 569—577. — DOI:10.1016/j.cbpa.2007.08.032. — PMID 17928262. исправить
  12. ↑ Vagin V. V., Sigova A., Li C., Seitz H., Gvozdev V., Zamore P. D. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16809489 A distinct small RNA pathway silences selfish genetic elements in the germline.] (англ.) // Science (New York, N.Y.). — 2006. — Vol. 313, no. 5785. — P. 320—324. — DOI:10.1126/science.1129333. — PMID 16809489. исправить
  13. ↑ Xie Z., Johansen L. K., Gustafson A. M., Kasschau K. D., Lellis A. D., Zilberman D., Jacobsen S. E., Carrington J. C. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15024409 Genetic and functional diversification of small RNA pathways in plants.] (англ.) // Public Library of Science Biology. — 2004. — Vol. 2, no. 5. — P. e104. — DOI:10.1371/journal.pbio.0020104. — PMID 15024409. исправить
  14. ↑ Belgnaoui S. M., Gosden R. G., Semmes O. J., Haoudi A. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16670018 Human LINE-1 retrotransposon induces DNA damage and apoptosis in cancer cells.] (англ.) // Cancer cell international. — 2006. — Vol. 6. — P. 13. — DOI:10.1186/1475-2867-6-13. — PMID 16670018. исправить

Литература

  • Вагин Василий Владимирович. [www.genebiology.ru/dissertation/vagin.pdf Характеристика биогенеза rasiРНК в герминальной ткани DROSOPHILA MELANOGASTER]. — Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. — М., 2007. — 23 с.
  • Theurkauf W. E., Klattenhoff C., Bratu D. P., McGinnis-Schultz N., Koppetsch B. S., Cook H. A. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17381294 rasiRNAs, DNA damage, and embryonic axis specification.] (англ.) // Cold Spring Harbor symposia on quantitative biology. — 2006. — Vol. 71. — P. 171—180. — DOI:10.1101/sqb.2006.71.066. — PMID 17381294. исправить
  • Shpiz S., Kwon D., Rozovsky Y., Kalmykova A. [www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19036789 rasiRNA pathway controls antisense expression of Drosophila telomeric retrotransposons in the nucleus.] (англ.) // Nucleic acids research. — 2009. — Vol. 37, no. 1. — P. 268—278. — DOI:10.1093/nar/gkn960. — PMID 19036789. исправить


Виды РНК
Биосинтез белка
Процессинг РНК
Регуляция экспрессии генов
Цис-регуляторные элементы
Паразитические элементы
Прочее


Отрывок, характеризующий RasiРНК

Он поехал почти по передней линии. Несколько всадников скакали по направлению к нему. Это были наши лейб уланы, которые расстроенными рядами возвращались из атаки. Ростов миновал их, заметил невольно одного из них в крови и поскакал дальше.
«Мне до этого дела нет!» подумал он. Не успел он проехать нескольких сот шагов после этого, как влево от него, наперерез ему, показалась на всем протяжении поля огромная масса кавалеристов на вороных лошадях, в белых блестящих мундирах, которые рысью шли прямо на него. Ростов пустил лошадь во весь скок, для того чтоб уехать с дороги от этих кавалеристов, и он бы уехал от них, ежели бы они шли всё тем же аллюром, но они всё прибавляли хода, так что некоторые лошади уже скакали. Ростову всё слышнее и слышнее становился их топот и бряцание их оружия и виднее становились их лошади, фигуры и даже лица. Это были наши кавалергарды, шедшие в атаку на французскую кавалерию, подвигавшуюся им навстречу.
Кавалергарды скакали, но еще удерживая лошадей. Ростов уже видел их лица и услышал команду: «марш, марш!» произнесенную офицером, выпустившим во весь мах свою кровную лошадь. Ростов, опасаясь быть раздавленным или завлеченным в атаку на французов, скакал вдоль фронта, что было мочи у его лошади, и всё таки не успел миновать их.
Крайний кавалергард, огромный ростом рябой мужчина, злобно нахмурился, увидав перед собой Ростова, с которым он неминуемо должен был столкнуться. Этот кавалергард непременно сбил бы с ног Ростова с его Бедуином (Ростов сам себе казался таким маленьким и слабеньким в сравнении с этими громадными людьми и лошадьми), ежели бы он не догадался взмахнуть нагайкой в глаза кавалергардовой лошади. Вороная, тяжелая, пятивершковая лошадь шарахнулась, приложив уши; но рябой кавалергард всадил ей с размаху в бока огромные шпоры, и лошадь, взмахнув хвостом и вытянув шею, понеслась еще быстрее. Едва кавалергарды миновали Ростова, как он услыхал их крик: «Ура!» и оглянувшись увидал, что передние ряды их смешивались с чужими, вероятно французскими, кавалеристами в красных эполетах. Дальше нельзя было ничего видеть, потому что тотчас же после этого откуда то стали стрелять пушки, и всё застлалось дымом.
В ту минуту как кавалергарды, миновав его, скрылись в дыму, Ростов колебался, скакать ли ему за ними или ехать туда, куда ему нужно было. Это была та блестящая атака кавалергардов, которой удивлялись сами французы. Ростову страшно было слышать потом, что из всей этой массы огромных красавцев людей, из всех этих блестящих, на тысячных лошадях, богачей юношей, офицеров и юнкеров, проскакавших мимо его, после атаки осталось только осьмнадцать человек.
«Что мне завидовать, мое не уйдет, и я сейчас, может быть, увижу государя!» подумал Ростов и поскакал дальше.
Поровнявшись с гвардейской пехотой, он заметил, что чрез нее и около нее летали ядры, не столько потому, что он слышал звук ядер, сколько потому, что на лицах солдат он увидал беспокойство и на лицах офицеров – неестественную, воинственную торжественность.
Проезжая позади одной из линий пехотных гвардейских полков, он услыхал голос, назвавший его по имени.
– Ростов!
– Что? – откликнулся он, не узнавая Бориса.
– Каково? в первую линию попали! Наш полк в атаку ходил! – сказал Борис, улыбаясь той счастливой улыбкой, которая бывает у молодых людей, в первый раз побывавших в огне.
Ростов остановился.
– Вот как! – сказал он. – Ну что?
– Отбили! – оживленно сказал Борис, сделавшийся болтливым. – Ты можешь себе представить?
И Борис стал рассказывать, каким образом гвардия, ставши на место и увидав перед собой войска, приняла их за австрийцев и вдруг по ядрам, пущенным из этих войск, узнала, что она в первой линии, и неожиданно должна была вступить в дело. Ростов, не дослушав Бориса, тронул свою лошадь.
– Ты куда? – спросил Борис.
– К его величеству с поручением.
– Вот он! – сказал Борис, которому послышалось, что Ростову нужно было его высочество, вместо его величества.
И он указал ему на великого князя, который в ста шагах от них, в каске и в кавалергардском колете, с своими поднятыми плечами и нахмуренными бровями, что то кричал австрийскому белому и бледному офицеру.
– Да ведь это великий князь, а мне к главнокомандующему или к государю, – сказал Ростов и тронул было лошадь.
– Граф, граф! – кричал Берг, такой же оживленный, как и Борис, подбегая с другой стороны, – граф, я в правую руку ранен (говорил он, показывая кисть руки, окровавленную, обвязанную носовым платком) и остался во фронте. Граф, держу шпагу в левой руке: в нашей породе фон Бергов, граф, все были рыцари.
Берг еще что то говорил, но Ростов, не дослушав его, уже поехал дальше.
Проехав гвардию и пустой промежуток, Ростов, для того чтобы не попасть опять в первую линию, как он попал под атаку кавалергардов, поехал по линии резервов, далеко объезжая то место, где слышалась самая жаркая стрельба и канонада. Вдруг впереди себя и позади наших войск, в таком месте, где он никак не мог предполагать неприятеля, он услыхал близкую ружейную стрельбу.
«Что это может быть? – подумал Ростов. – Неприятель в тылу наших войск? Не может быть, – подумал Ростов, и ужас страха за себя и за исход всего сражения вдруг нашел на него. – Что бы это ни было, однако, – подумал он, – теперь уже нечего объезжать. Я должен искать главнокомандующего здесь, и ежели всё погибло, то и мое дело погибнуть со всеми вместе».
Дурное предчувствие, нашедшее вдруг на Ростова, подтверждалось всё более и более, чем дальше он въезжал в занятое толпами разнородных войск пространство, находящееся за деревнею Працом.


Источник — «http://wiki-org.ru/wiki/index.php?title=RasiРНК&oldid=79122384»