Piwi Etkileşimli RNA Nedir?

Aynur Atan 15 Ağustos 2020

1 2 dakika okuma süresi

piRNA’lar hayvanlarla sınırlıdır ve büyük ihtimalle hayvanların atalarından kaynaklanmaktadır. piRNA’lar çeşitli kanser türleri için teşhis ve prognostik biyobelirteçler olarak yavaş yavaş dikkat çekmektedir. Hayvan hücrelerinde eksprese edilen küçük kodlanmayan RNA’ların en büyüğüdür. 24-31 nükleotid uzunluğunda küçük RNA sınıflarıdır. Transkripsiyonel veya posttranskripsiyonel mekanizmalar yoluyla transpozonları baskılayan ve germline genom bütünlüğünün korumasını sağlar. piRNA’lar germ hattı içinde retrotranspozonlar gibi genetik elementleri susturmak ve RNA ile uyarılan RISC bileşenleri olarak susturma da fonksiyonel olarak işlev görür. miRNA’lar ayrı olarak omurgalılarda ve omurgasızlar da piRNA’lar da yaygın olan ve daha az ikincil yapı korumasına sahip 5p-ididin için bir yapıya sahiptir. Piwi proteinleri piRNA’yı stabilize eder. piRNA Piwi proteinlerinin kombinasyonu transpozonların susturulmasını sağlar. Mobil genetik elementler, piRNA ile birlikte Piwi proteinleri tarafından klivaj edilir. Güçlü sarmal sapma gösterir ve ayrıca uzun tek sarmallı öncü moleküler türetebilir.

Piwi Etkileşimli RNA Nedir?

Küçük kodlanmayan RNA’ların üçüncü ana kategorisi piRNA’dır. Bu RNA türü en son keşfedildi. Mikrop hücrelerinde oldukça zenginleştirildi. piRNA, Piwi proteinleri ile birleşir. Piwi proteinleri ilk olarak germ hattında exprese edilir. Spermatogenez için oldukça önemli bir parametredir. Piwi proteinleri piRNA’yı stabilize eder. Aslında seçilme nedenleri yani çalışmalarda kullanılma nedeni ise Piwi familya proteinleri ile ilişkileri için seçilmiştir. piRNA’lar beyin gibi organlarda önemli epigenetik etkilere sahip olabilirken, yerleşik işlevleri germ hücrelerinde gen ifadesinin epigenetik regülasyonudur. piRNA’lar üreme ve gelişmişlik açısından önemlidir. Çünkü germ hattı genomunu transpozisyon elementlerin saldırısından korur. Gen ekspresyonunu düzenler ve viral enfeksiyonla savaşır. Bazı durumlarda, piRNA’lar nesiller boyunca çeşitli hücresel işlemlere bir katkı sunarak, nesiller arası kalıtımın kendinin ve özsüzlüğün hafızasına geçtiğini kanıtlar.

Piwi Etkileşimli RNA Biyogenezi Nedir?

piRNA kompleksinin biyogenezi ve fonksiyonları. piRNA VE PIWI proteinleri hem transkripsiyonel hem de transkripsiyon sonrası seviyede germ hattında transpoze edilir. Eleman TE susturma yoluyla genom bütünlüğünün korunmasından birincil olarak sorumlu olan bir ribonükleoprotein kompleksi oluşturur. Ribonükleoprotein kompleksi piRNA bİyogenezinde aktifdir. Burada kılavuz ipliğin 10 ve 11 pozisyondaki hedef RNA’ları böler. İkinci bir PIWI proteinine yüklenecek olan bölünme ürününün 5′ ucunu oluşturur. Ayrıca ikincil bir piRNA 3′ ucunun nükleolitik işlenmesinden sonra. Birincil piRNA’ların 5′ nükleik asitlerinde üridin(U) sapması bulunurken 5′ uçlarında birincil piRNA’larla 10 nükleotid tamamlayıcılığı gösteren ikincil piRNA’lar onuncu nükleotidde adenozin (A) için bir sapma sergiler. B) Çekirdek kompleks, Hp1a ve HMT kompleks toplanmasının bir sonucu olarak baskılayıcı bir kromotin durumunun kurulması yoluyla epigenetik susturmada aktiftir. JmjC alanı içeren Epe1, Chp1 ve Chp2 ve kromotin ile ilişkili protein Swi6 gibi proteinlerin bağlanmasına izin veren ökromatik histon modifikasyonları yoluyla epigenetik aktivasyon. Burada mRNA degradasyonunda aktiftir.

Küçük RNA aracılı gen regülasyonu, biyolojide tekrarlanan bir konudur. Hayvan germ hücreleri, PIWI uzantısı olarak bilinen farklı bir küçük RNA aracılı gen susturma kompleksi ile karakterizedir. piRNA’lar genomun koruyucu meleğidirler. İnvaziv transpoze edilebilir. Diğer bir yanı ise elementlerden koruyan endojen küçük RNA’lardır. Uzunlukları 25-33 nt arasındadır. piRNA’lar farklı transpozonlardan elde edilir. Nasıl üretildikleri hakkında şuan içinde kesin ve net bir bilgi bulunmamaktadır.

Piwi-piRNA Mekanizmasının Epigenetik ve Somatik İşlevleri

Çeşitli canlılarda gen ekspresyonunun çoklu düzenleyici potansiyelini sergiler. Çekirdekte, PIWI-piRNA kompleksi, HP1 H3K9 metilasyonunu ve DNA metilasyonunu, seçilen protein kodlayan genlerin, damgalama lokuslarının ve ya transpozonların transkripsiyonunu etkilemek için düzenleyebilir. Sitoplazmada, PIWI-piRNA kompleksi nüajdaki transpozonları baskılayabilir, kanalizasyonu etkilemek için Hsp90-HOP ile etkileşime girebilir veya polisomları ve müteakip protein çevirisini bastırmak için çeviri başlatıcılarla (eIF) ilişkiye girebilir.

Bu RNA tipi PİWİ ailesinin Piwi proteinleri ile ilişkili küçük kodlanmayan RNA’ların yeni bir üyesidir. Yapılan son çalışmalarda sadece piRNA’ların biyogenezi ve transpozon susturmada ki rollerini değil, aynı zaman da ise Piwi -piRNA yolağının gen ekspresyonunun epigenetik ve transkripsiyon sonrası regülasyondaki işlevini de ortaya çıkmıştır. Bu yolun somatik hücrelerde ki işlevi de daha düzenli olarak karakterize edilmiştir. Yapılan son çalışmalardan gelen veriler sonucun da gen düzenleme mekanizması olarak ortaya koyar.

RNA Susturma

piRNA’nın önemli bir rolü vardır. Bu görevinin ismi ise RNA susturma, bir oluşumu yoluyla RISC. Aslında piRNAs etkileşim PİWİ denilen bir protein familyasının bir parçası olan proteinler Argonautes. Bu grup memelilerin testislerinde aktifdirler ve gerekli olan mikrop hücresi ve kök hücre gelişimi olumsuz. Alt familya üyeleri MIWI, MIWI2 ve MILI farelerde spermatogenez için önemli bir faktördür. Referans aldığımız RNA çeşidi transpozonunu hedeflerine piwi proteinleri yönlendirir. PİWİ de bir azalma veya hiç olmama durumu gen ekspresyonunun transpozon ifadesinin artması ile ilişkilidir.