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トランスアクティングsiRNA（略称「 ta-siRNA」または「 tasiRNA 」）は、陸上植物における転写後遺伝子サイレンシングを通じて遺伝子発現を抑制する低分子干渉RNA（siRNA）の一種です。 [1] [2] [3] TAS遺伝子座からの前駆体転写産物はポリアデニル化されて二本鎖RNAに変換され、次にオーバーハングを持つ21ヌクレオチド長のRNA二重鎖に加工されます。 [1]これらのセグメントはRNA誘導サイレンシング複合体（RISC）に組み込まれ、標的mRNAの配列特異的切断を誘導します。Ta-siRNAは二本鎖RNA （dsRNA）から発生するため、siRNAに分類されます。 [4]
発見
ta-siRNAは、2004年に顕花植物シロイヌナズナで初めて検出されました。[1] [2]初期の記述では、植物タンパク質遺伝子サイレンシング抑制因子3（SGS3）と酵素RNA依存性RNAポリメラーゼ6（RDR6）の関与が明らかになりました。
生合成
Ta-siRNAは、アルゴノートを介したmiRNA誘導切断によって非コード転写産物から生成され、その後RDR6によって二本鎖RNAに変換されます。[5]生成されたdsRNAはダイサー様酵素4（DCL4）によってさらに処理され、miRNA切断部位に隣接する位置から21ヌクレオチドのsiRNAの段階的配列が生成されます。[6]
A. thalianaには、 ta-siRNA生成遺伝子（TAS遺伝子）の4つのファミリーがあります。TAS1、TAS2、およびTAS4ファミリーは、切断が起こるために1つのmiRNA結合部位を必要としますが、TAS3は2つの結合部位を必要とします。[7] TAS遺伝子ファミリー番号は、通常、相同性を 示すものではありません。たとえば、コケTAS1遺伝子ファミリーは、シロイヌナズナTAS1遺伝子ファミリーと祖先遺伝子を共有していません。
TAS1とTAS2
TAS1/2転写産物は、miR173によって誘導される5'末端で最初のAGO1媒介切断を受ける。次にRDR6は転写産物を二本鎖RNA断片に変換し、それがDCL4によって処理されて、相補的なmRNAをトランスで標的とする2ヌクレオチドの3'オーバーハングを持つ21ヌクレオチドのsiRNAを生成する。[7]
TA4 ...
ta-siRNAのTAS4ファミリーの初期段階は、TAS1およびTAS2の場合と同様です。TAS4ファミリーの転写産物は、最初にmiR828誘導、AGO1媒介切断を受け、続いてdsRNA合成およびDCL4による処理を受けます。[7]
TA3 3 次
単一のmRNA結合ファミリーとは対照的に、TAS3はガイドmRNA miR390が転写産物に2つの部位で結合することを必要とする。その後、転写産物はAGO7によって3'結合部位でのみ切断される。TAS1、TAS2、およびTAS3ファミリーの場合と同様に、RDR6はdsRNAフラグメントを合成し、それがDCL4によってさらに処理される。[7]
機構
内因性 ta- siRNAはヘテロサイレンシングを介して作用します。つまり、切断と抑制の対象となる遺伝子は、siRNA の由来となる遺伝子とあまり類似していません。これは、シス作用で自己サイレンシングを行い、由来となる遺伝子と同じか非常に類似している遺伝子の発現を抑制する他の内因性 siRNA とは異なります。以前は、miRNAのみがヘテロサイレンシングを示すと考えられていました。[1]他の siRNA と同様に、ta-siRNA はRNA 誘導サイレンシング複合体(RISC) に組み込まれ、複合体が単一の相補部位の真ん中で標的 mRNA を切断し、翻訳を抑制するように誘導します。[1] [2] [8]
アルゴノートタンパク質ファミリーのメンバーは、mRNA切断を触媒するRISCを含むすべてのRNAサイレンシングエフェクター複合体の構成要素です。[8] [9]特にアラビドプシスでは、 TAS3由来のta-siRNA媒介制御中に作用することでta-siRNA経路で役割を果たすのはAGO7/ZIPPYであると思われます。AGO7/ ZIPPYは、 TAS1またはTAS2 ta-siRNA生合成のメカニズムでは役割を果たしません。[9] ta-siRNAはAGO1複合体にロードされ、標的mRNA切断を誘導することができます。[10]
植物中に存在する
A. thalianaに存在することに加えて、[6] ta-siRNA の証拠は、コケ類のPhyscomitrella patens、[5] トウモロコシ、[11] Oryza sativa (イネ) 、[12]およびその他の植物にも見つかっています。TAS3トランスアクティング短鎖干渉 RNA 標的オーキシン応答因子 (「tasiR-ARF」) は、アラビドプシスだけでなく、これまでのすべての例に存在することが示されている ta-siRNA の一例です。TasiR-ARF は、シグナル伝達分子オーキシンの調節を担っています。これは、分解のためにオーキシン応答因子 (ARF) 遺伝子のいくつかをコードする mRNA を標的とすることでこれを行います。[11]
参考文献
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