Изучение пиРНК-опосредованного сайленсинга генов у Drosophila Virilis

ПиРНК – это класс малых некодирующих РНК, главной функцией которых является регуляция экспрессии мобильных элементов (МЭ) в гонадах животных. Регуляция экспрессии происходит на ко-транскрипционном и пост-трансрипционном уровнях за счет комплементарного узнавания пиРНК транскриптов МЭ. ПиРНК образуются из дискретных геномных локусов, называемых пиРНК кластерами, состоящих из фрагментов МЭ. Отдельные инсерции МЭ могут быть также преобразованы в пиРНК кластеры. В редких случаях пиРНК может ошибочно нацеливаться на гены, расположенные рядом с инсерциями МЭ, и приводить к подавлению их экспрессии, а также к образованию генных пиРНК. Каким образом происходит адаптация организма к сайленсингу генов с помощью пиРНК во многом непонятна. Однако описанные случаи позволяют предположить, что генные пиРНК осуществляют тканеспецифичную регуляцию экспрессии генов. Феномен парамутации описывает взаимодействие между двумя аллелями, при котором один из аллелей (парамутагенный) вызывает наследуемые эпигенетические модификации в гомологичном аллеле (парамутабельном). Механизм эпигенетического преобразования аллелей при парамутации остается малоизученным, однако модель парамутации у дрозофил предполагает передачу пиРНК по материнской линии, которые усиливают продукцию пиРНК из гомологичных локусов. Все генные пиРНК кластеры потенциально могут обладать парамутагенными свойствами. В данной работе изучен репертуар генных пиРНК в яичниках самок 11 линий D. virilis из различных географических и лабораторных популяций. Генные пиРНК составляют примерно 5% от общего пула пиРНК в яичниках D. virilis и обладают выраженным межлинейным полиморфизмом экспрессии. В работе приведена подробная характеристика локусов генов Adar, OtopLb, RhoGEF3, входящие в состав пиРНК кластеров. Показано, что наследование пиРНК по материнской линии является необходимым фактором, детерминирующим образование пиРНК в следующем поколении. Однако материнского наследования пиРНК к локусам генов Adar, Otoplb и RhoGEF3 недостаточно для эпигенетической трансформации гомологичных локусов вследствие парамутации. Вероятно, структура генетических локусов определяет его предрасположенность к эпигенетической трансформации вследствие парамутации.