ВВЕДЕНИЕ 3
1. Структура и функции белка 4
2. Белки Piwi человека 9
3. Участие piRNA совместно с белками piwi в механизме РНК интерференции 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 21
piRNA — это тип некодирующей РНК (non-coding RNA, ncRNA), которая широко распространена в клетках животных. Она образует комплексы с белками Piwi и длинные микроРНК из малых интерферирующих РНК, обычно состоящих из 26-32 нуклеотидов. В отличие от микроРНК, пиРНК не являются высококонсервативными. Белки Piwi, принадлежащие к семейству белков Argonaute, в основном экспрессируются в клетках зародышевой линии и играют решающую роль в поддержании стволовых клеток зародышевой линии, сперматогенезе и подавлении мобильных элементов. Помимо участия в посттранскрипционном молчании генетических элементов, комплексы piRNA-Piwi также обладают другими эффектами, в том числе не совсем понятными, такими как эпигенетические эффекты.
Процесс образования piRNA до сих пор до конца не изучен. Однако существуют предложенные методы исследования и некоторые пути их образования, отличные от таковых для микроРНК и малых интерферирующих РНК. Кроме того, считается, что некоторые небольшие некодирующие РНК, известные как rasiRNA, являются частью группы piRNA.
У млекопитающих обнаружено около 50 тысяч piRNA, а у Drosophila melanogaster — около 13 тысяч, что заметно превышает количество известных малых РНК в других категориях. Поскольку значительная часть piRNA, особенно у млекопитающих, не связана с мобильными элементами, разумно предположить, что они обладают дополнительными функциями, которые еще не описаны.
На основании результатов, полученных в ходе проведения обзора литературы по данной теме, можно сделать вывод о том, что ядерная и цитоплазматическая формы Piwi могут регулировать разные стороны функционирования герминальных клеток в яичниках дрозофилы: цитоплазматическая форма достаточна для поддержания ГСК, тогда как ядерная локализация Piwi необходима для их правильной пролиферации и дифференцировки. По-видимому, число ГСК-подобных клеток в гермариях мутантов Piwi с нарушенной ядерной локализацией Piwi определяется двумя разнонаправленными эффектами этой мутации: с одной стороны, отсутствие ядерного Piwi тормозит дифференцировку ГСК в цистобласты, а с другой стороны, замедляет пролиферацию ГСК. Также недавно обнаружено, что отсутствие ядерного Piwi приводит к нарушению дифференцировки ГСК еще и в семенниках дрозофилы.
Роль ядерного Piwi в поддержании нормальной пролиферации ГСК может быть связана с его участием в репрессии транскрипции транспозонов. Транспозиции, которые, как известно, сопряжены с возникновением двухцепочечных разрывов ДНК и активацией системы чек-пойнт киназ, контролирующих клеточный цикл, могут приводить к блокировке пролиферации, что позволяет обеспечить необходимое время для репарации ДНК. Задержка делений ГСК наблюдается также при гибридном дисгенезе - мобилизации транспозонов, вызванной скрещиванием лабораторных и диких линий дрозофилы.
Взаимосвязь процессов подавления экспрессии транспозонов и функций эскорт-клеток яичников в обеспечении дифференцировки ГСК остается неясной. Полученные в этой реферативной работе данные о том, что активация транспозонов, наблюдаемая в случае мутации piwi, коррелирует с торможением дифференцировки ГСК, косвенно указывают на роль транспозонов в этом процессе.
Белки Piwi совместно с piRNA играют ключевую роль в механизме РНК интерференции, благодаря чему клетка может противостоять вирусной инвазии.
1. Вавилова, Т. Биохимия тканей и жидкостей полости рта / Т. Вавилова. - М.: Гэотар-Медиа, 2019. - 208 c.
2. Леви, А. Структура и функции клетки. Учебник / А. Леви, Ф. Сикевиц. - Москва: Мир, 2020. - 584 c.
3. Маршалл, В.Дж. Клиническая биохимия / В.Дж. Маршалл. - М.: Бином, 2019. - 408 c.
4. Митякина, Ю.А. Биохимия: Учебное пособие / Ю.А. Митякина. - М.: Риор, 2019. - 351 c.
5. Новиков, Н.Н. Биохимия растений / Н.Н. Новиков. - М.: Ленанд, 2019. - 680 c.
6. Чернов, Н.Н. Биохимия: практикум / Н.Н. Чернов. - Рн/Д: Феникс, 2019. - 120 c.
7. Старокодомский П. В. Обо всех РНК на свете – больших и малых / Биомолекула, 2010.