РНК-сайленсинг играет главную роль в индуцибельной защите клеток растений

РНК-сайленсинг играет главную роль в индуцибельной защите клеток растений от паразитического проникновения чужеродных генов, в частности вирусных. Этот регуляторный процесс приводит к подавлению экспрессии вирусных генов и основан на системе РНК-интерференции с участием малых некодирующих РНК — продукта нуклеолитического процессинга dsPHK (см. ниже). В норме РНК-интерференция обеспечивает широкий круг явлений, связанных с регуляцией активности резидентных генов. Экспериментальное доказательство того, что субстратом интерференции служит dsPHK, было впервые получено в 1998 г. английским генетиком Эндрью Файром (A. Fire) и американо-португальским генетиком Крейгом Мелло (C. Mello) (Нобелевская премия по физиологии и медицине, 2006 г.). Они установили, что инъекция нематоде Caenorhabditis elegans только мРНК или только антисмысловой РНК не блокирует экспрессию гена-мишени, однако эффект достигается при введении dsPHK. Система РНК-интерференции имеется у большинства эукариотов; она отсутствует только у некоторых протистов, аскомицетов и базидиомицетов, видимо, в результате вторичной потери. РНК-сайленсинг (общие сведения). Появляясь в цитоплазме эукариотной клетки эндогенная или экзогенная dsPHK расщепляется на Малые РНК, или sPHK (англ, small RNA, sRNA), — короткие фрагменты длиной 21-24 п. н., на З’-концах обеих нитей которых имеются 2-нуклеотидные «навесы».

Эндонуклеазное расщепление осуществляется с помощью Дайсер-фермента (англ. Dicer enzyme; от англ, dice — нарезать кубиками), который относится к молекулярному семейству РНКазы III. РНК-связывающий эффекторный белок RDE-4 или R2D2 доставляет одну из нитей малой РНК к комплексу RISC (сокр. англ. RNA-in — duced silencing complex), который обеспечивает ее взаимодействие с комплементарной последовательностью РНК или ДНК. Результатом такого взаимодействия становится изменение активности генов, или РНК-интерференция (RNA-interference, RNAi; от англ, interference — вмешательство, препятствие).