El ARN que interactúa con piwi ( piRNA ) es la clase más grande de pequeñas moléculas de ARN no codificantes expresadas en células animales. [1] [2] [3] piRNAs forman ARN- proteína complejos a través de interacciones con Piwi -subfamily Argonaute proteínas. Estos complejos piRNA están involucrados principalmente en el silenciamiento epigenético y postranscripcional de elementos transponibles y otras transcripciones falsas o derivadas de repetición, pero también pueden estar involucrados en la regulación de otros elementos genéticos en las células de la línea germinal . [4] [5] [6]
Los piRNA se crean principalmente a partir de loci que funcionan como trampas de transposones que proporcionan una especie de inmunidad adaptativa mediada por ARN contra las expansiones e invasiones de transposones. [7] Se diferencian del microARN (miARN) en tamaño (26 a 31 nucleótidos en lugar de 21 a 24 nt), falta de conservación de la secuencia, mayor complejidad e independencia de Dicer para la biogénesis, al menos en animales. [5] [1] [2] (La planta Dcl2 puede desempeñar un papel en la biogénesis de rasi / piRNA). [8] [9]
Los ARN bicatenarios capaces de silenciar elementos repetidos, entonces conocidos como ARN interferente pequeño asociado a repetición (rasiRNA), se propusieron en Drosophila en 2001. [10] En 2008, aún no estaba claro cómo se generan los piRNA, pero se habían sugerido métodos potenciales. , y estaba seguro de que su vía de biogénesis es distinta de miRNA y siRNA , mientras que rasiRNA ahora se considera una subespecie de piRNA. [11]
Se han identificado piRNA tanto en vertebrados como en invertebrados , y aunque la biogénesis y los modos de acción varían algo entre especies, se conservan varias características. Los piRNA no tienen motivos claros de estructura secundaria , [1] [12] debido al hecho de que la longitud de un piRNA varía entre especies (de 21 a 31 nucleótidos ), y el sesgo por una uridina 5 ' es común a los piRNA en ambos vertebrados e invertebrados. Los piRNA en Caenorhabditis elegans tienen una modificación 5 'monofosfato y 3' que actúa para bloquear el oxígeno 2 'o 3'; [13]esto también se ha confirmado que existe en Drosophila melanogaster , [14] pez cebra , [15] ratones , [16] y ratas . [15] Esta modificación 3 'es una 2'-O-metilación; la razón de esta modificación no está clara, pero se ha sugerido que aumenta la estabilidad del piRNA. [15] [17]
Se han descubierto más de 50.000 secuencias de piRNA únicas en ratones y más de 13.000 en D. melanogaster . [18] Se cree que hay muchos cientos de miles de especies diferentes de ARNpi en los mamíferos . [19]