Дайсер

Дайсер (англ. Dicer) – фермент, що каталізує розщеплення РНК при формуванні зрілих некодуючих РНК, що беруть участь у РНК інтерференції (мікроРНК, міРНК, ендогенні міРНК). Дайсер є РНКазою III.

Дайсер-залежний біогенез коротких некодуючих РНК

Біогенез коротких некодуючих РНК, участь Дайсеру в процесингу міРНК та мікроРНК[1][2][3][4].

МікроРНК

Зрілі мікроРНК виконують функцію специфічного виключення генів-мішеней за допомогою білків Аргонавт шляхом деградації мРНК чи репресії трансляції. МікроРНК зчитуються з молекули ДНК в ядрі у вигляді прі-мікроРНК. Далі у ядрі за допомогою ферменту Дроша відбувається дозрівання прі-мікроРНК до пре-мікроРНК, які виходять в цитоплазму. У цитоплазмі Дайсер формує мікроРНК дуплекс – дволанцюгова молекула РНК довжиною у 21-25 нуклеотидів, два ланцюги якої не повністю комплементарно-з'єднані між собою і формують шпильки. Таку структуру називають мікроРНК/мікроРНК* (із зірочкою). Білки Аргонавт потім будуть взаємодіяти з одним з двох ланцюгів такого комплексу і формувати рибонуклеїновий комплекс, що буде зв'язуватися з мРНК в цитоплазмі, і в залежності від ступеня комплементарності мікроРНК та мРНК буде відбуватися або деградація (розщеплення) мРНК, або заглушення біосинтезу білків (трансляції)[5].

У ссавців Дайсер взаємодіє в комплексі з TRBP, у плодової мухи Drosophila melanogaster ізоформа ферменту, Дайсер 1 (DCR1) – з білком Loquacious[6].

У рослин дозрівання мікроРНК відбувається за допомогою білка, який називається Дайсер-подібний, (DCL1, англ. DICER-LIKE 1) і виконує функції обох і Дайсера і Дроши[6].

Неканонічні функції Дайсеру

У ссавців Дайсер в основному працює в цитоплазмі і генерує малі некодуючі РНК, які беруть участь у РНК інтерференції. Але з'являються данні, що Дайсер може виконувати й інші функції. Так було встановлено, що Дайсер може знаходитися в ядрі, де він виконує не до кінця з'ясовані функції. В 2014 році було встановлено, що в ядрі Дайсер взаємодіє зі специфічними ділянками хроматину, де регулює рівень дволанцюгових РНК. При видаленні Дайсеру звідти, кількість дволанцюгових РНК збільшується і це призводить до апоптозу клітини[7].

Примітки

1. Deborah Bourc'his & Olivier Voinnet (October 2010). A small-RNA perspective on gametogenesis, fertilization, and early zygotic development. Science. 330 (6004): 617—622. doi:10.1126/science.1194776. PMID 21030645. 
2. Maartje J. Luteijn & Rene F. Ketting (August 2013). PIWI-interacting RNAs: from generation to transgenerational epigenetics. Nature reviews. Genetics. 14 (8): 523—534. doi:10.1038/nrg3495. PMID 23797853. 
3. Irfan A. Qureshi & Mark F. Mehler (August 2012). Emerging roles of non-coding RNAs in brain evolution, development, plasticity and disease. Nature reviews. Neuroscience. 13 (8): 528—541. doi:10.1038/nrn3234. PMID 22814587. 
4. Stephane E. Castel & Robert A. Martienssen (February 2013). RNA interference in the nucleus: roles for small RNAs in transcription, epigenetics and beyond. Nature reviews. Genetics. 14 (2): 100—112. doi:10.1038/nrg3355. PMID 23329111. 
5. Susanne Rother & Gunter Meister (November 2011). Small RNAs derived from longer non-coding RNAs. Biochimie. 93 (11): 1905—1915. doi:10.1016/j.biochi.2011.07.032. PMID 21843590. 
6. Benjamin Czech & Gregory J. Hannon (January 2011). Small RNA sorting: matchmaking for Argonautes. Nature reviews. Genetics. 12 (1): 19—31. doi:10.1038/nrg2916. PMID 21116305. 
7. Eleanor White, Margarita Schlackow, Kinga Kamieniarz-Gdula, Nick J. Proudfoot & Monika Gullerova (June 2014). Human nuclear Dicer restricts the deleterious accumulation of endogenous double-stranded RNA. Nature structural & molecular biology. 21 (6): 552—559. doi:10.1038/nsmb.2827. PMID 24814348.