RDE-1 ( R NAi- DE effective 1 ) es una proteína Argonauta primaria necesaria para la interferencia mediada por ARN (RNAi) en Caenorhabditis elegans . El locus del gen rde-1 se caracterizó por primera vez en mutantes de C. elegans resistentes a RNAi, y es miembro de una familia de genes Piwi altamente conservada que incluye homólogos de plantas , Drosophila y vertebrados . [1]
Tras la captación en la célula , el dsRNA desencadenante exógeno se une a RDE-4 y se escinde en un siRNA primario de 21-25 nt mediante un complejo Dicer que incluye RDE-1. [2] La unión del siRNA primario a RDE-1 promueve entonces la formación del complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC). A diferencia de otros Argonautas caracterizados en Drosophila [3] y humanos, [4] no se ha demostrado que el motivo catalítico de la ARNasa H en RDE-1 exhiba actividad Slicer del transcrito objetivo . En cambio, la actividad de la ARNasa H en RDE-1 facilita principalmente la maduración del siRNA a través de la escisión de la cadena pasajera . [5]
El complejo Argonauta primario recluta una ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRP) para generar ARNi secundarios, lo que desencadena una respuesta de amplificación. Los ARNi secundarios se unen a los Argonautas secundarios degenerados , que luego participan directamente en la degradación de la transcripción objetivo. [6] Sin embargo, RDE-1 no muestra una asociación estable con los ARNi secundarios más abundantes. [7]
Mientras que la deficiencia de rde-4 puede ser rescatada con altas concentraciones de dsRNA desencadenante, [8] y el Argonaute secundario exhibe redundancia funcional, [6] no ha habido evidencia de que el silenciamiento mediado por ARN pueda ser reinstalado en mutantes deficientes en rde-1. En este sentido, RDE-1 parece tener una actividad cualitativamente distinta en la vía de RNAi exógeno. [7]
Las proteínas Argonauta canónicas poseen tres dominios primarios que forman una base en forma de medialuna: los dominios PAZ, MID y PIWI . PAZ y MID orientan y anclan el ARNi bicatenario uniéndose a los extremos 3' y 5' , respectivamente, dejando los nucleótidos internos accesibles para el apareamiento de bases . El dominio PIWI se pliega en una estructura similar a la de la ARNasa H y contiene la tríada catalítica conservada "DDH" (dos residuos de aspartato , un residuo de histidina ). [9] La estructura cristalina de RDE-1 no se ha dilucidado formalmente, pero se puede suponer que se parece mucho a sus homólogos humanos .
La mutación de cualquier residuo en la tríada catalítica de la ARNasa H elimina la actividad Slicer en la proteína Argonauta humana Ago2, lo que sugiere que el dominio de la ARNasa H es directamente responsable de la degradación del ARNm objetivo. [10] Sin embargo, no se ha implicado a RDE-1 en la actividad de escisión del ARNm.
En cambio, RDE-1 con mutaciones en el motivo DDH conservado exhibe una renovación reducida de la cadena pasajera (sentido) , lo que sugiere que la actividad de la ARNasa H sirve para escindir la cadena pasajera, dejando la cadena guía (antisentido) accesible para el apareamiento de bases con el ARNm objetivo. [5] Además, el silenciamiento del objetivo se puede restaurar completamente en mutantes con motivo DDH cargando ARNi monocatenario, lo que sugiere que un componente descendente en la vía de ARNi es responsable de la actividad Slicer. [5] Por lo tanto, el dominio de la ARNasa H de RDE-1 facilita la maduración del ARNi pero no está directamente involucrado en la escisión de las transcripciones del ARNm objetivo.