Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

РНК-индуцированное подавление транскрипции ( RITS ) - это форма РНК-интерференции, с помощью которой короткие молекулы РНК , такие как малая интерферирующая РНК (миРНК), запускают подавление транскрипции определенного гена или области генома . Обычно это достигается посттрансляционной модификацией гистоновых хвостов (например, метилирование лизина 9 гистона H3), которые нацелены на геномную область для образования гетерохроматина . Белковый комплекс , который связывается с киРНК и взаимодействует с метилированных лизина 9 остатка гистонов Н3 является Rīts комплекс.

RITS был обнаружен у делящихся дрожжей Schizosaccharomyces pombe , и было показано, что он участвует в инициации и распространении гетерохроматина в области типа спаривания и в образовании центромеры . Комплекс RITS в S. pombe содержит по крайней мере piwi-домен, содержащий РНКазу H- подобную аргонаву , хромодоменный белок Chp1 и белок Tas3, взаимодействующий с аргонавтом, который также может связываться с Chp1 [1], в то время как для образования гетерохроматина требуется по крайней мере, аргонавтомат и РНК-зависимая РНК-полимераза . [2] Потеря этих генов вS. pombe приводит к аномальной организации гетерохроматина и нарушению функции центромеры [3], что приводит к отставанию хромосом в анафазе во время деления клеток . [4]

Функции и механизмы [ править ]

Поддержание областей гетерохроматина комплексами RITS было описано как самоусиливающаяся петля обратной связи , в которой комплексы RITS стабильно связывают метилированные гистоны области гетерохроматина с использованием белка Chp1 и вызывают котранскрипционную деградацию любой формирующейся матричной РНК (мРНК). транскрипты, которые затем используются в качестве субстратов РНК-зависимой РНК-полимеразы для пополнения комплемента молекул миРНК с образованием большего количества комплексов RITS. [5] Комплекс RITS локализуется в гетерохроматиновых регионах через спаривание оснований возникающих гетерохроматиновых транскриптов, а также через хромодомен Chp, который распознает метилированные гистоны, обнаруженные в гетерохроматине. [6]После включения в гетерохроматин комплекс RITS также, как известно, играет роль в привлечении других комплексов РНКи, а также других ферментов, модифицирующих хроматин, в определенные области генома. [7] Образование гетерохроматина, но, возможно, не его поддержание, зависит от дисера рибонуклеазного белка , который используется для генерации начального комплемента миРНК. [8]

Значение для других видов [ править ]

Актуальность наблюдений из областей спаривающегося типа и центромер делящихся дрожжей для млекопитающих неясна, поскольку некоторые свидетельства указывают на то, что поддержание гетерохроматина в клетках млекопитающих не зависит от компонентов пути RNAi. [9] Однако известно, что растения и животные обладают аналогичным механизмом для образования гетерохроматина, управляемого малой РНК, и считается, что механизмы, описанные выше для S. pombeявляются высококонсервативными и также играют определенную роль в образовании гетерохроматина у млекопитающих. У высших эукариот РНКи-зависимое гетерохроматическое молчание, по-видимому, играет большую роль в клетках зародышевой линии, чем в первичных клетках или клеточных линиях, и является лишь одной из многих различных форм сайленсинга генов, используемых по всему геному, что затрудняет изучение. [10]

Роль RNAi в сайленсинге транскрипционных генов у растений была охарактеризована довольно хорошо, и она функционирует в основном за счет метилирования ДНК через путь RdDM . В этом процессе, который отличается от процесса, описанного выше, миРНК, связанная с аргонавтом, распознает растущие транскрипты РНК или ДНК-мишень, чтобы управлять метилированием и подавлением геномной области-мишени. [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Verdel А, Цзя S, S Гербера, Сугияма Т, Gygi S, S Греуол, Moazed D (2004). «РНКи-опосредованное нацеливание на гетерохроматин комплексом RITS» . Наука . 303 (5658): 672–6. DOI : 10.1126 / science.1093686 . PMC  3244756 . PMID  14704433 .
  2. ^ Ирвин D, Zaratiegui М, Толя N, Гото D, D Читвуд, Вон М, Джошуа-Тор L, Martienssen R (2006). «Нарезка Argonaute требуется для гетерохроматического подавления и распространения». Наука . 313 (5790): 1134–7. DOI : 10.1126 / science.1128813 . PMID 16931764 . 
  3. ^ Волпе Т, Киднер С, Зал I, Тен G, Греуол S, Martienssen R (2002). «Регулирование гетерохроматического сайленсинга и метилирования гистона H3 лизина-9 с помощью РНКи». Наука . 297 (5588): 1833–7. DOI : 10.1126 / science.1074973 . PMID 12193640 . 
  4. ^ Волпе Т, Schramke В, Гамильтон G, Белый S, G Тен, Martienssen R, Allshire R (2003). «РНК-интерференция необходима для нормальной функции центромеры у делящихся дрожжей». Chromosome Res . 11 (2): 137–46. DOI : 10,1023 / A: 1022815931524 . PMID 12733640 . 
  5. ^ Сугияма Т, Кулачковые Н, Verdel А, Moazed D, Греуол S (2005). «РНК-зависимая РНК-полимераза является важным компонентом самоусиливающейся петли, связывающей сборку гетерохроматина с продукцией миРНК» . Proc Natl Acad Sci USA . 102 (1): 152–7. DOI : 10.1073 / pnas.0407641102 . PMC 544066 . PMID 15615848 .  
  6. ^ Вольпе, Том; Мартиенссен, Роберт А. (01.09.2011). «Интерференция РНК и сборка гетерохроматина» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 3 (9): a003731. DOI : 10.1101 / cshperspect.a003731 . ISSN 1943-0264 . PMC 3181039 . PMID 21441597 .   
  7. ^ Moazed, ДАНЕШ (2009-01-22). «Малые РНК в подавлении транскрипции генов и защите генома» . Природа . 457 (7228): 413–420. DOI : 10,1038 / природа07756 . ISSN 0028-0836 . PMC 3246369 . PMID 19158787 .   
  8. ^ Noma К, Т Сугияма, Кулачковые Н, Verdel А, Zofall М, Цзя S, Moazed D, Греуол S (2004). «RITS действует в цис-системе, способствуя опосредованному РНК-интерференцией транскрипционному и посттранскрипционному подавлению» . Нат Жене . 36 (11): 1174–80. DOI : 10.1038 / ng1452 . PMID 15475954 . 
  9. Перейти ↑ Wang F, Koyama N, Nishida H, Haraguchi T, Reith W, Tsukamoto T (2006). «Сборка и поддержание гетерохроматина, инициированное повторами трансгена, не зависит от пути интерференции РНК в клетках млекопитающих» . Mol Cell Biol . 26 (11): 4028–40. DOI : 10.1128 / MCB.02189-05 . PMC 1489094 . PMID 16705157 .  
  10. ^ Вольпе, Том; Мартиенссен, Роберт А. (01.09.2011). «Интерференция РНК и сборка гетерохроматина» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 3 (9): a003731. DOI : 10.1101 / cshperspect.a003731 . ISSN 1943-0264 . PMC 3181039 . PMID 21441597 .   
  11. ^ Мацке, Марджори; Канно, Тацуо; Даксинджер, Лючия; Хюттель, Бруно; Мацке, Антониус JM (2009-06-01). «РНК-опосредованное молчание на основе хроматина у растений». Текущее мнение в клеточной биологии . 21 (3): 367–376. DOI : 10.1016 / j.ceb.2009.01.025 . ISSN 1879-0410 . PMID 19243928 .