Polimerazy RNA zależne od RNA, wirusy i wyciszanie RNA RNA-Dependent RNA Polymerases, Viruses, and RNA Silencing Paul Ahlquist Polimerazy RNA zależne od RNA, wirusy i wyciszanie RNA Jolanta Mazurek i Cyprian Cukier

RdRp (RNA-dependent RNA polymerase) wirusowe

Polimerazy RNA (RdRps i DdRps) oraz odwrotna transkryptaza (RdDp) mają podobną budowę: charakterystyczny kształt prawej ręki. RdDp DdRp RdRp

Komórkowe RdRps Komórkowe i wirusowe RdRps nie są homologami, ale mimo to cechuje je wysokie podobieństwo funkcjonalne. Znane są dwa rodzaje białek o aktywności enzymatycznej RdRps: polimerazy RNA zależne od DNA; białko o masie 127 kDa (wyizolowane z pomidora, homologi genu znaleziono u innych gatunków, ale nie wyizolowano produktów tego genu).

degradacja RNA

Badania na C. elegans Homologi genu RdRp z pomidora są niezbędne do wyciszania RNA. C. elegans ma cztery homologi (rrf-1, rrf-2, rrf-3 i ego-1), a nicienie z knock-out’ami np. genu rrf-1 nie mają możliwości wyciszania genów w komórkach somatycznych, ale nie w komórkach linii płciowej. Mutacja w genie ego-1 blokuje wyciszenie tylko w komórkach linii płciowej.

w komórkach C. elegans powstają transkrypty AB oraz A; do komórek wprowadzono dsRNA odpowiadające odcinkowi B; po pocięciu podanego dsRNA przez dicer jeden z fragmentów łączy się z komplementarną sekwencją w genie B; zgodnie z oczekiwaniami z komórek zniknął transkrypt AB; zaobserwowano też wyciszenie transkryptu A, co wyjaśniono następująco: fragment egzogennego dsRNA połączony z transkryptem AB przez RdRp traktowany jest jako primer; powstały dsRNA cięty jest przez dicer, więc powstaje siRNA o sekwencji odcinka A; degradacja transkryptu A możliwa jest dzięki obecności odpowiadającego mu fragmentu komplementarnego - wynik etapu .

Rola mechanizmu w komórkach roślinnych Knock-out genu RdRp w Arabidopsis thaliana powoduje akumulację wirusa mozaiki ogórka i replikonu wirusa X ziemniaka. Nie zaobserwowano wzrostu akumulacji niektórych wirusów ssRNA + - wirusy te wydajnie hamują mechanizmy obronne roślin (brak wyciszania transkryptów wirusowych).

Literatura: Ahlquist P., RNA-dependent RNA polymerases, Viruses and RNA silencing, Science 296, 1270 (2002); http://www.ias.ac.in/currsci/oct25/articles16.htm; http://www.ejbiotechnology.info/content/vol6/issue1/full/1/; http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=138860.