Piwi

proteina sa vezanom siRNK, komponentama RNK-induciranog kompleksa utišavanja koji posreduje utišavanje gena interferencijske RNK.]]
).]]

**Piwi** (ili **PIWI**) geni identificirani su kao regulatorni proteini odgovorni za matične ćelije i diferencirajuće germinativne ćelije. Piwi je skraćenica od P-element Iiduciran wimpy (=slabašni) testis u *Drosophila melanogaster*. Piwi proteini su visoko konzervirani RNK-vezujući proteini i prisutni su u biljkama i u životinjama. Piwi proteini pripadaju porodici Argonaut/Piwi i klasifikovani su kao jedarni proteini. Studije o *Drosophila* pokazale su također da Piwi proteini imaju aktivnost rezanja koju omogućava prisustvo Piwi domena. Pored toga, Piwi se povezuje sa heterohromatinskim proteinom 1, epigeneičkim modifikatorom i komplementarnim sekvencama piRNK. Ovo su pokazatelji uloge koju Piwi ima u epigenetskoj regulaciji. Također se smatra da Piwi proteini kontroliraju biogenezu piRNK jer mnogi proteini slični Piwi-u imaju sposobnost rezanja koja bi omogućila Piwi proteinima da prerade prekursorsku piRNK u zrelu piRNK.

## Struktura i funkcija proteina 
Struktura nekoliko Piwi i argonaute proteina (Ago) je riješena. Piwi proteini su proteini koji se vezuju za RNK sa dva ili 3 **domena**: N-terminalni **PAZ domen** vezuje 3'-kraj RNK vodiča; srednji **MID domen** vezuje 5'-fosfat RNK, a C-terminalni **PIWI domen** djeluje kao RNaza H, endonukleaza koja može cijepati RNK. Mali RNK partneri Ago proteina su mikroRNK (miRNK). Ago proteini koriste miRNK za utišavanje gena nakon transkripcije ili koriste male nterferirajuće RNK (siRNK) i u transkripciji i u mehanizmima utišavanja nakon transkripcije. Piwi proteini stupaju u interakciju s piRNK (28–33 nukleotida) koje su duže i od miRNK i  od siRNK (~20 nukleotida), što sugerira da se njihove funkcije razlikuju od funkcija Ago proteina.

Jedan od glavnih ljudskih homologa, čija je regulacija uključena u formiranje tumora, kao što su seminomi, naziva se *hiwi* (*za human piwi*).

## Uloga u ćelijama zametne linije
PIWI proteini imaju ključnu ulogu u plodnosti i razvoju klica kod životinja i cilijata. Nedavno identificirani kao polarna komponenta granula, čini se da PIWI proteini kontroliraju formiranje zametnih ćelija toliko da u odsustvu PIWI proteina dolazi do značajnog smanjenja njihovog formiranja. Slična zapažanja napravljena su sa mišjim homolozima PIWI, MILI, MIWI i MIWI2. Poznato je da su ovi homolozi prisutni u spermatogenezi. Miwi se eksprimira u različitim fazama formiranja spermatocita i elongacije spermatida, pri čemu se Miwi2 eksprimuje u Sertolijevim ćelijama. Miševi kojima nedostaje Mili ili Miwi-2 doživjeli su zaustavljanje  DIFERENCIJACIJE spermatogenih matičnih ćelija, a oni kojima nedostaje Miwi-2 podvrgnuti su degradaciji spermatogonija.
Efekti piwi proteina u zametnim linijama ljudi i miša proizlaze iz njihove uključenosti u kontrolu translacije jer je poznato da Piwi i mala nekodirajuća RNK, RNK u interakciji s piwi (piRNK), kofrakcioniraju polisome. Put piwi-piRNA također inducira stvaranje heterohromatina u centromerama, čime utiče na transkripciju. Čini se da put piwi-piRNA također štiti genom. Prvi put uočeni kod *Drosophila*, mutantni putevi piwi-piRNK doveli su do direktnog povećanja prekida dsDNK u zametnim ćelijama jajnika. Uloga puta piwi-piRNA u utišavanju transpozona može biti odgovorna za smanjenje prekida dsDNK u zametnim ćelijama.

## Uloga u interferenciji RNK 
*Piwi domen* je proteinski domen koji se nalazi u piwi proteinima i velikom broju srodnih proteina koji se vezuju za nukleinske kiseline, posebno onih koji se vezuju i cijepaju RNK. Funkcija domena je dvolančanaom RNK vođena hidroliza jednolančane RNK koja je određena u porodici srodnih argonaut proteina.

Nedavni dokazi sugeriraju da je funkcionalna uloga piwi proteina u određivanju germinativne linije posljedica njihove sposobnosti interakcije s miRNK. Komponente puta miRNK u polarnoj plazmi  imaju ključnu ulogu u ranom razvoju i morfogenezi embriona *Drosophila melanogaster*, u kojem je opsežno proučavano održavanje zametne linije.

## piRNK i utišavanje transpozona
Nova klasa miRNK dužih od prosjeka poznatih kao Piwi-interaktivna RNK (piRNA) definirana je u sisarskim ćelijama, dužina oko 26–31 nukleotida, duže u poređenju sa tipskom miRNK ili siRNK od oko 21 nukleotida. Ove piRNK eksprimirane su uglavnom u spermatogenim ćelijama u sjemenicima sisara. Ali, prema nekim  studijama,  ekspresija piRNK može se naći i u somatskim ćelijama jajnika i  neuronskim ćelijama beskičmenjaka, kao i u mnogim drugim somatskim ćelijama  sisara. piRNK su identificirane u genomu miševa, pacova i ljudi, s neobičnom "grupnom" genomskom organizacijom  koji mogu poticati iz repetitivnih regija genoma kao što su retrotranspozoni ili regije koje su normalno organizirane u heterohromatin, a koje su normalno izvedene isključivo iz antisense lanca dvolančane RNK. piRNK su stoga klasifikovane kao „male interferirajuće RNK povezane s ponavljanjem“ (rasiRNK).

Iako njihova biogeneza još nije dobro shvaćena, smatra se da piRNK i Piwi proteini formiraju endogeni sistem za utišavanje ekspresije sebičnih genetičkih elemenata, kao što su retrotranspozoni i na taj način konvertuju genske proizvode takvih sekvenci da ometaju formiranje zametnih ćelija.

## Reference
## Vanjski linkovi
*  – Piwi domain in SCOP
*  – Piwi domain in PROSITE
* UNIPROT Piwi - Piwi domains

Kategorija:Proteini
Kategorija:Proteinski domeni