piRNA — Piwi-interacting RNAs: Silencing Transposable Elements | Molecular Biology

11.10: piRNA — Piwi-взаимодействующие РНК

РНК, взаимодействующие с PIWI, или piРНК, являются наиболее распространенными короткими некодирующими РНК. У людей было обнаружено более 20 000 генов, кодирующих piРНК, в то время как только 2000 генов были обнаружены для миРНК. piРНК могут действовать на транскрипционном и посттранскрипционном уровне и играют жизненно важную роль в подавлении мобильных элементов, присутствующих в половых клетках. Они также участвуют в эпигенетическом подавлении и активации. Ранее считалось, что они функционируют только в половых клетках, но новые данные свидетельствуют о том, что они также присутствуют в относительно небольших количествах в соматических клетках и активно контролируют экспрессию своих генов.

piРНК названы так из-за их ассоциации с белками PIWI, подсемейством белков класса Argonaute. Этот комплекс называется piРНК-индуцируемым комплексом выключения гена (piRISC). У Drosophila

существует три типа белков PIWI– Piwi, Aubergine и AGO3, и каждый из этих белков связывает piРНК разной длины. Белки PIWI также наблюдались у млекопитающих и мышей и были названы Miwi, Mili и Miwi2.

piРНК транскрибируются из кластеров piРНК, определенных участков генома. Полученные транскрипты транспортируются в цитоплазму, и транскрипты piРНК расщепляются на короткие фрагменты. Эти короткие транскрипты затем загружаются в белки Piwi или Aubergine и далее процессируются на 3′-конце неизвестным механизмом с образованием зрелых первичных piРНК. Комплексы Piwi-piРНК транспортируются обратно в ядро, чтобы подавить транспозоны. Напротив, комплексы Aubergine-piРНК участвуют во второй фазе биогенеза piРНК, известной как путь пинг-понг амплификации.

Комплекс Aubergine-piРНК связывает и расщепляет комплементарные транскрипты, а полученные отщепленные фрагменты затем загружаются на другой PIWI белок, AGO3. Комплекс AGO3-piРНК затем подвергается дальнейшему процессингу на 3′-конце для генерации зрелых вторичных piРНК. Подобно комплексу Aubergine-piРНК зрелый AGO3-piРНК может расщеплять комплементарные транскрипты. Другой класс белков, семейство Tudor, также участвует в пути пинг-понг амплификации, где они могут действовать как каркас для связывания компонентов, необходимых для вторичного биогенеза piРНК. У

Drosophila плотное околоядерное тело, известное как Nuage, содержит белки, необходимые для биогенеза пути пинг-понг амплификации piРНК, включая  Aubergine, AGO3 и Tudor. Точные этапы и белки, участвующие в первичных и вторичных путях биогенеза piРНК, все еще исследуются.


Литература для дополнительного чтения

  1. Ishizu, Hirotsugu, Haruhiko Siomi, and Mikiko C. Siomi. «Biology of PIWI-interacting RNAs: new insights into biogenesis and function inside and outside of germlines.» Genes & Development 26, no. 21 (2012): 2361-2373.
  2. Weick, Eva-Maria, and Eric A. Miska. «piRNAs: from biogenesis to function.» Development
    141, no. 18 (2014): 3458-3471.
  3. Ku, Hsueh-Yen, and Haifan Lin. «PIWI proteins and their interactors in piRNA biogenesis, germline development and gene expression.» National Science Review 1, no. 2 (2014): 205-218.
  4. Han, Bo W., and Phillip D. Zamore. «PiRNAs.» Current Biology 24, no. 16 (2014): R730-R733.
  5. Ng, Kevin W., Christine Anderson, Erin A. Marshall, Brenda C. Minatel, Katey SS Enfield, Heather L. Saprunoff, Wan L. Lam, and Victor D. Martinez. «Piwi-interacting RNAs in cancer: emerging functions and clinical utility.»
    Molecular Cancer
    15, no. 1 (2016): 5.

piwi Р-элемент, индуцированный вимпи семенников [Drosophila melanogaster (дрозофила)] — Ген

Официальный Символ
piwiпредоставлено FlyBase
Официальный Полное имя
Вимпи-яички, индуцированные Р-элементом, предоставлено FlyBase
Первичный источник
ФЛАЙБАЗА:FBgn0004872
Тег локуса
Dmel_CG6122
См. соответствующий
АльянсГеном:FB:FBgn0004872
Генный тип
белок, кодирующий
Состояние RefSeq
ОБЗОР
Организм
Дрозофила меланогастер
Родословная
Эукариоты; метазоа; Экдизозоа; Членистоногие; Шестиногий; насекомое; Птеригота; неоптера; эндоптеригота; двукрылые; Брахицера; Мускоморфа; Эпгидроида; дрозофилиды; дрозофила; Софофор
Также известен как
СГ6122; Дмел\CG6122; Пиви; ПИВИ
Резюме
Включает активность связывания ДНК хроматина и активность связывания piRNA. Участвует в нескольких процессах, включая генерацию гамет; негативная регуляция транспозиции, опосредованная ДНК; и регуляция экспрессии генов. Находится в нескольких клеточных компонентах, включая тело Yb; хроматин; и ядро. Входит в состав белковосодержащего комплекса.
Экспрессируется в нескольких структурах, включая мозг взрослого человека; жировое тело взрослого человека; зародышевая клетка; и гонад. Ортологичен человеческому PIWIL1 (piwi-подобный РНК-опосредованный генный сайленсинг 1) и PIWIL3 (piwi-подобный РНК-опосредованный генный сайленсинг 3). [предоставлено Alliance of Genome Resources, апрель 2022 г.]
НОВЫЙ
Попробуйте новую таблицу генов

Попробуйте новую таблицу расшифровки

См. piwi в средстве просмотра данных генома

Местоположение:
32С1-32С1; 2-44 см
Количество экзонов:
8

Выпуск аннотации Статус Сборка Хр Местоположение
Версия 6.
46
текущий Версия 6 плюс машинный перевод ISO1 (GCF_000001215.4) 2 л NT_033779.5 (10982205..10987420, доп.)
Версия 5.57 предыдущая сборка Выпуск 5 (GCF_000001215.2) 2 л NT_033779.4 (10982205..10987420, доп.)

Хромосома 2L — NT_033779.5

Перейти к подробностям эталонной последовательности

Геномная последовательность: NT_033779.5 Эталонная версия хромосомы 2L 6 плюс основная сборка MT ISO1 NT_033779.4 Эталонная версия хромосомы 2L, версия 5, основная сборка

Перейти к нуклеотиду: Графика ФАСТА ГенБанк

GeneRIFs: ссылки на гены в функциях

Продукция Интерактант Другой ген
Комплекс
Источник Пабы Описание

НОВЫЙ Попробуйте новую таблицу расшифровки

Аннотация генома

Следующие разделы содержат эталонные последовательности, принадлежащие конкретное построение генома. Объяснение

Эталонная сборка

Геномная
  1. NT_033779.5 Эталонная сборка

    Диапазон
    10982205..10987420 доп.
    Скачать
    GenBank, FASTA, средство просмотра последовательности (графика)
мРНК и белки
  1. NM_057527.4 → NP_476875.1 Р-элемент, индуцированный вимпи семенников, изоформа A [Drosophila melanogaster]

    См. идентичные белки и их аннотированные местоположения для NP_476875.1.

    Статус: ПРОВЕРЕНО

    ЮниПротКБ/Свисс-Прот
    К6НП34, К9ВКМ1
    УниПротКБ/ТрЭМБЛ
    X2J7U0
    Связанные
    FBpp0079755, FBtr0080166
    Сохраненные домены (3) сводка
    smart00949
    Местоположение: 262 → 396
    ПАЗ; Этот домен назван PAZ в честь белков Piwi Argonaut и Zwille
    .
    cd04658
    Местоположение: 382 → 826
    Piwi_piwi-like_Euk; Piwi_piwi-like_Euk: домен PIWI, подсемейство Piwi-like, обнаруженное у эукариот. Этот домен обнаружен в Piwi и близкородственных белках, где, как считается, он играет решающую роль в клетках зародышевой линии посредством сайленсинга РНК. Сайленсинг РНК относится к группе …
    pfam16486
    Расположение:91 → 201
    АргоН; N-концевой домен аргонавта
  2. NM_001298896.1 → NP_001285825.1 P-элемент-индуцированный вимпи-семенник, изоформа B [Drosophila melanogaster]

    См. идентичные белки и их аннотированные местоположения для NP_001285825.1.

    Статус: ПРОВЕРЕНО

    ЮниПротКБ/Свисс-Прот
    К6НП34, К9ВКМ1
    УниПротКБ/ТрЭМБЛ
    X2J7U0
    Связанные
    ФБпп0309202, ФБтр0340227
    Сохраненные домены (3) сводка
    smart00949
    Местоположение: 262 → 396
    ПАЗ; Этот домен назван PAZ в честь белков Piwi Argonaut и Zwille
    .
    cd04658
    Местоположение: 382 → 826
    Piwi_piwi-like_Euk; Piwi_piwi-like_Euk: домен PIWI, подсемейство Piwi-like, обнаруженное у эукариот. Этот домен обнаружен в Piwi и близкородственных белках, где, как считается, он играет решающую роль в клетках зародышевой линии посредством сайленсинга РНК. Сайленсинг РНК относится к группе …
    pfam16486
    Расположение:91 → 201
    АргоН; N-концевой домен аргонавта

Piwi индуцирует управляемое piRNA транскрипционное молчание и установление репрессивного состояния хроматина

  1. Каталин Фейес Тот2,4
  1. 1 Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния 91125, США;
  2. 2 Университет Пьера и Марии Кюри, Ecole Doctorale Complexité du Vivant, 75005 Париж, Франция
    1. ↵3 Эти авторы внесли одинаковый вклад в эту работу.

    Abstract

    В зародышевой линии многоклеточных животных белки piwi и связанные с ними РНК, взаимодействующие с piwi (piРНК), обеспечивают систему защиты от выражение мобильных элементов. В цитоплазме последовательности piRNA направляют комплексы piwi для разрушения комплементарных транспозонов. транскрипты эндонуклеолитическим расщеплением. Тем не менее, некоторые члены семейства пиви являются нуклеарными, что повышает вероятность альтернативных вариантов. пути piРНК-опосредованной регуляции экспрессии генов. Мы обнаружили, что Drosophila Piwi рекрутируется в хроматин, колокализируясь с РНК-полимеразой II (Pol II) на политенных хромосомах. Нокдаун Piwi в зародышевая линия увеличивает экспрессию мобильных элементов, на которые нацелены piРНК, тогда как гены, кодирующие белок, остаются в значительной степени не затронуты. Дерепрессия транспозонов при истощении Piwi коррелирует с повышенной занятостью Pol II на их промоутеры. Экспрессия piРНК, нацеленных на репортерную конструкцию, приводит к снижению занятости Pol II и увеличению в репрессивном h4K9me3 метки и белок гетерохроматина 1 (HP1) на репортерном локусе. Наши результаты показывают, что Piwi идентифицирует нацеливается на комплементарную ассоциированную piРНК и индуцирует репрессию транскрипции, устанавливая репрессивный хроматин состояние, когда правильные цели найдены.

    • пиРНК
    • Пиви
    • хроматин
    • РНК-полимераза II
    • транскрипция
    • транспозон

    Сноски

    • ↵4 Авторы переписки

      Электронная почта kft{at}caltech. edu

      Электронная почта aravin{at}caltech.edu

    • К этой статье доступны дополнительные материалы.

    • Статья опубликована в Интернете до печати. Статья и дата публикации находятся на сайте http://www.genesdev.org/cgi/doi/10.1101/gad.209841.112.

    • Поступила в редакцию 08.11.2012 г.
    • Принят 14 января 2013 г.

    « Предыдущая | Следующая статья » Содержание

    Эта статья

    1. Опубликовано заранее 7 февраля 2013 г. , дои: 10.1101/гад.209841.112 Гены и Дев. 2013. 27: 390-399 Авторские права © 2013, лаборатория Колд-Спринг-Харбор, пресса

      • ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ СТАТЬЯ
    1. Ссылка на PubMed
    2. Статьи Ле Томаса, А.