Argonauta
La familia de proteínas Argonaute juega un papel central en los procesos de silenciamiento del ARN, como componentes esenciales del complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC). RISC es responsable del fenómeno de silenciamiento génico conocido como ARN de interferencia (ARNi) . Las proteínas Argonaute se unen a diferentes clases de pequeños ARN no codificantes , incluidos microARN (miARN), pequeños ARN de interferencia (siARN) y ARN que interactúan con Piwi (piARN). Los ARN pequeños guían a las proteínas Argonaute hacia sus objetivos específicos a través de la complementariedad de secuencias (emparejamiento de bases), lo que luego conduce a la escisión del ARNm, la inhibición de la traducción y/o el inicio de la descomposición del ARNm. [1]
El nombre de esta familia de proteínas se deriva de un fenotipo mutante resultante de la mutación de AGO1 en Arabidopsis thaliana , que fue comparado por Bohmert et al. a la aparición del pulpo pelágico Argonauta argo . [2]
El ARN de interferencia (ARNi) es un proceso biológico en el que las moléculas de ARN inhiben la expresión génica . El método de inhibición es a través de la destrucción de moléculas de ARNm específicas o simplemente suprimiendo la traducción de la proteína. [3] El ARN de interferencia tiene un papel importante en la defensa de las células contra las secuencias de nucleótidos parasitarias. En muchos eucariotas, incluidos los animales, se encuentra la vía de interferencia del ARN y es iniciada por la enzima Dicer . Dicer escinde el ARN largo de doble cadena (dsRNA, que a menudo se encuentra en virus y ARN de interferencia pequeño) .) moléculas en fragmentos cortos de doble cadena de alrededor de 20 nucleótidos siRNA. Luego, el dsRNA se separa en dos ARN de cadena sencilla (ssRNA): la cadena pasajera y la cadena guía. Posteriormente, la hebra pasajera se degrada, mientras que la hebra guía se incorpora al complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC). El resultado mejor estudiado del ARNi es el silenciamiento génico postranscripcional, que ocurre cuando la hebra guía se empareja con una secuencia complementaria en una molécula de ARN mensajero e induce la escisión por Argonaute, que se encuentra en el núcleo del complejo de silenciamiento inducido por ARN.
Las proteínas Argonaute son la parte activa del complejo de silenciamiento inducido por ARN, que escinde la cadena de ARNm objetivo complementaria a su ARNsi unido. [4] Teóricamente, el dicer produce fragmentos cortos de doble cadena, por lo que también debería haber dos siRNA monocatenarios funcionales producidos. Pero solo uno de los dos ARN monocatenarios aquí se utilizará para aparearse con el ARNm objetivo . Se conoce como hebra guía, se incorpora a la proteína Argonaute y lidera el silenciamiento génico. La otra hebra pasajera nombrada monocatenaria se degrada durante el proceso complejo de silenciamiento inducido por ARN. [5]
Una vez que el Argonaute se asocia con el ARN pequeño, la actividad enzimática conferida por el dominio PIWI escinde solo la hebra pasajera del ARN pequeño de interferencia. La separación de la cadena de ARN y la incorporación a la proteína Argonaute están guiadas por la fuerza de la interacción del enlace de hidrógeno en los extremos 5' del dúplex de ARN, conocida como regla de asimetría. Además, el grado de complementariedad entre las dos hebras del dúplex de ARN intermedio define cómo se clasifican los miARN en diferentes tipos de proteínas Argonaute.
En animales, Argonaute asociado con miRNA se une a la región 3' no traducida del mRNA y previene la producción de proteínas de varias maneras. El reclutamiento de proteínas Argonaute al ARNm objetivo puede inducir la degradación del ARNm. El complejo Argonaute-miRNA también puede afectar la formación de ribosomas funcionales en el extremo 5′ del mRNA. El complejo aquí compite con los factores de iniciación de la traducción y/o anula el ensamblaje de ribosomas . Además, el complejo Argonaute-miRNA puede ajustar la producción de proteínas reclutando factores celulares como péptidos o enzimas modificadoras postraduccionales, que degradan el crecimiento de polipéptidos. [6]
