ARN que interacciona con piwi

O **ARN que interacciona con piwi** ou **ARN asociado a piwi**, abreviado como **piRNA** (*piwi-interacting RNA*), é o tipo máis longo de moléculas de ARN pequeno non codificante que se expresa nas células animais e considérase unha clase de ARN interferente. Os piRNA forman complexos ARN-proteína coas chamadas proteínas piwi, o que lles dá o seu nome. Estes complexos de piRNA foron asociados co silenciamento de xenes de retrotransposóns tanto epixenético coma postranscricional e doutros elementos xenéticos en células da liña xerminal, particularmente as células da espermatoxénese . Son diferentes dos microARN (miRNA) en tamaño (26–31 nucleótidos en vez de 21–24), ausencia de secuencias conservadas, e maior complexidade.

## Características 
Os piRNA foron detectados tanto en vertebrados coma en invertebrados, e aínda que a bioxénese e modos de acción varía algo entre especies, certo número de características están conservadas. Os piRNAs non teñen un motivo de estrutura secundaria claro, a lonxitude dun piARN é, por definición, entre 26 e 31 nucleótidos, e a tendencia a ter UMP no extremo 5' é común aos piRNA de vertebrados e invertebrados. Os piRNA de *Caenorhabditis elegans* teñen un monofosfato no extremo 5’ e unha modificación no extremo 3' que bloquea os osíxenos en posición 2' e 3', e isto tamén se confirmou en *Drosophila melanogaster*, peixe cebra, rato e rata. 
Pénsase que hai centos de miles de moléculas diferentes de piRNA entre os mamíferos. Ata o momento, descubríronse unhas 50&nbsp;000 secuencias distintas de piRNA no rato e máis de 13&nbsp;000 en *D. melanogaster*.

Todos os piRNAs presentan en común o feito de que carecen de secuencias xenómicas veciñas para formar unha forquita. Por esa razón, en todas as especies os piRNAs deben orixinarse a partir dun tipo diferente de precursor do que teñen os microARN.
Os rasiRNA de *Drosophila* poden considerarse un subgrupo dentro dos piRNA, e como ocorre en *C. elegans*, en *Drosophila* tamén se demostrou xeneticamente a importancia de Piwi para o silenciamento dos transposóns. Por outro lado, ratos mutantes para Mili ou Miwi (dúas proteínas de rato homólogas de Piwi) presentan maior mobilidade dos elementos transpoñibles, o que suxire que os piRNAs de rato tamén están asociados ao control dos transposóns.

Porén, non todos os piRNA son homólogos de secuencias repetidas e transposóns: en ratos e ratas, a proporción de secuencias repetidas no xenoma é do 40%, pero as repeticións representan só o 17% de todos os piRNAs, mentres que unha distribución ao chou debería xerar un 40% de secuencias repetidas entre os piRNA.

Unha característica común a todos os piRNAs (e que os diferencia dos microARN) é que derivan dun número limitado de “puntos quentes” no xenoma. Esta capacidade de xerar piRNAs está conservada en rexións sinténicas (en xenética clásica, o concepto de sintenia describe a co-localización física de loci no mesmo cromosoma dentro dun individuo ou especie; o concepto está relacionado co de ligamento xenético) – por exemplo, entre o rato e a rata – pero as secuencias específicas dos piRNAs non están conservadas. Quizais os puntos quentes están asociados con estruturas específicas da cromatina, ou son necesarios para xerar ditas estruturas, e a súa importancia pode ir alén da produción de piRNAs. En *Drosophila*, este agrupamento define loci reguladores mestres para o control de transposóns. Por exemplo, o locus *flamenco* (que controla a expansión de "gypsy" e outros elementos móbiles) exerce a súa función desenvolvendo unha resposta de piRNAs contra esas secuencias. Brennecke e colaboradores propuxeron que os loci reguladores mestres representan un sitio para a memoria xenética dos transposóns en moscas. Non obstante, non está claro por que a produción de piRNAs necesita estar concentrada en rexións específicas.

## Asociación coas proteínas piwi 
En xeral, os ARN pequenos que funcionan na interferencia (RNAi) asócianse a proteínas da familia "Argonauta", formando o complexo RISC *(RNA-induced silencing complex)*. Neste complexo, a proteína Argonauta exerce a actividade bioquímica que corta o ARNm diana e interacciona con outras proteínas, mentres que o ARN pequeno confire a especificidade de substrato, a través da complementariedade da súa secuencia.
As proteínas Argonauta comparten un dominio PAZ (Piwi, Argonauta, Zille) e un dominio Piwi característicos, e de acordo coa súa secuencia pódense agrupar en tres subfamilias: 
* a subfamilia Argonauta 
* a subfamilia Piwi
* unha tercera subfamilia, específica de *Caenorhabditis elegans*
No caso de *Drosophila*, identificáronse 5 proteínas Argonauta: 
* Ago1 e Ago2 pertencen á subfamilia Argonauta e están implicadas no silenciamento postranscricional; as proteínas da subfamilia Argonauta exprésanse en moitos tecidos somáticos.
* Ago3, Aubergine (Aub) e Piwi representan a subfamilia Piwi; as proteínas da subfamilia Piwi exprésanse fundamentalmente na liña xerminal (aínda que se definiron algunhas funcións somáticas).

Varios estudos demostraron que as proteínas da subfamilia Piwi asócianse a unha poboación diferenciada de ARN pequenos en *Drosophila*, ratos, ratas e peixes cebra, que son os piRNA.

## Localización 
Os piRNA atópanse en clústeres por todo o xenoma; estes clústeres poden conter desde só dez a ata moitos milleiros de piRNAs e poden variar en tamaño desde 1 kb a 100 kb. En *Drosophila melanogaster* e vertebrados os piRNAs foron localizados en areas que carecen de xenes codificantes de proteínas, pero en *C. elegans* foron localizados entre xenes que codifican proteínas. coma nos ovarios , aínda que parece que só se requiren nos machos .

## Bioxénese 
A bioxénese dos piRNA non se comprende aínda totalmente, pero propuxéronse varios posibles mecanismos. Os piRNA mostran a tendencia característica de derivar só dunha cadea de ADN. Tamén se propuxo un mecanismo "Ping Pong" no que os piRNA primarios recoñecen as súas dianas complementarias e causan o recrutamento de proteínas piwi. Isto ten como resultado o corte do transcrito nun punto situado a dez nucleótidos do extemo 5’ do piRNA primario, producindo o piRNA secundario.

## Función 
A ampla variación entre especies nas secuencias dos piRNA e na función das proteínas piwi contribúe á dificultade de establecer a funcionalidade dos piRNA. Porén, como ocorre con outros ARN pequenos, pénsase que os piRNAs están implicados no silenciamento de xenes.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Interferencia de ARN
* ARN interferente

### Bibliografía 
* N.C. Lau et al., "Characterization of the piRNA Complex from Rat Testes," Science 313, 363 (2006)
* V.N. Kim, "Small RNAs Just Got Bigger: Piwi-Interacting RNAs (piRNAs) in Mammalian Testes," Genes Dev. 20, 1993 (2006)
* A. Girard et al., "A Germline-Specific Class of Small RNAs Binds Mammalian Piwi Proteins," Nature 442, 199 (2006)
* S.T. Grivna et al., "A Novel Class of Small RNAs in Mouse Spermatogenic Cells," Genes Dev. 20, 1709 (2006)
* T. Watanabe et al., "Identification and characterization of two novel classes of small RNAs in the mouse germline," Genes Dev. 20, 1732 (2006)
* M.A. Carmell et al., "MIWI2 Is Essential for Spermatogenesis and Repression of Transposons in the Mouse Male Germline," Dev Cell. 12, 503 (2007)

### Ligazóns externas 
* piRNA Bank Un recurso web con piRNA clasificados e agrupados