Análise das interações entre proteínas envolvidas na biogênese de miRNAs em ARABIDOPSIS THALIANA

Abstract

O silenciamento de RNA usa pequenas moléculas de RNA como mediadores de sequências específicas responsáveis por regular a expressão de genes a nível transcricional, pós-transcricional e/ou traducional. A interferência por RNA (RNAi) é um dos mecanismos celulares responsáveis pelo silenciamento gênico pós-transcricional, que atua sobre o mRNA. Dependendo do grau de complementaridade com o mRNA-alvo, poderá ocorrer um silenciamento por degradação do mRNA ou por inibição da tradução. Uma das principais vias de silenciamento de RNA de plantas é mediada por microRNAs (miRNAs). miRNAs são pequenas moléculas de RNA não-codificadoras de proteínas, de 21 a 25 nucleotídeos que são parcialmente complementares a uma ou mais moléculas de mRNA, tendo como principal função regular negativamente a expressão gênica. A biogênese dos miRNAs envolve diversas enzimas e proteínas. Dentre essas proteínas importantes são a DICER-LIKE (DCL), responsável pelo tamanho do RNA de fita dupla gerado, ARGONAUTA (AGO), responsável pela seleção da fita de miRNA que será incorporada ao complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC) e as proteínas DRB, proteínas ligantes de RNA de dupla fita, que participam da biogênese de miRNAs. O RISC controla a expressão pós-transcricional de genes-alvo, através do pareamento entre a fita do miRNA, incorporada nesse complexo, com a região homóloga de seu mRNA-alvo. Em Arabidopsis thaliana já foram descritas 10 proteínas AGO, 4 proteínas DCL e 5 proteínas DRB. Diferentes combinações de proteínas que se ligam ao RNA resultam em diferentes respostas celulares. Dessa forma, entender como ocorre a interação entre proteínas DRB, bem como a interação destas com outras proteínas envolvidas na biogênese de miRNAs, pode auxiliar na compreensão de como este processo ocorre. Neste trabalho nós utilizamos duplo híbrido de levedura para investigar a interação entre as proteínas DRBs. Interessantemente, foram observadas interações entre as proteínas DRB1/DRB4, DRB2/DRB3 e DRB4/DRB3, trazendo novas perspectivas no cenário de processamento de miRNAs.

The RNA silencing uses small RNA molecules such as mediators of specific sequences responsible for regulating the gene expression at transcriptional, post-transcriptional and/or translational level. The RNA interference (RNAi) is one of the cellular mechanisms responsible for post-transcriptional gene silencing, which acts on the mRNA. Depending on the degree of complementarity with the target mRNA, it will cause silencing either by degradation or by inhibition of mRNA translation. One of the main pathways of plant RNA silencing is mediated by microRNAs (miRNAs). miRNAs are small RNA molecules encoding non-protein, from 21 to 25 nucleotides that are partially complementary to one or more mRNA molecules, whose main function negatively regulate gene expression. The biogenesis of miRNAs involves several enzymes and proteins. Among these important proteins are DICER-LIKE (DCL), responsible for the double-stranded RNA size generated, ARGONAUTA (AGO), responsible for the selection of the miRNA tape that will be incorporated into induced silencing complex RNA (RISC) and Double stranded RNA binding protein (DRB) which is known to participate in the miRNAs biogenesis. In Arabidopsis thaliana were identified 10 AGO proteins, 4 DCL proteins and 5 DRB proteins. Different combinations of RNA binding proteins can participate in different cellular responses. Thus, to discover the interactions between the DRBs proteins, as well as their interaction with others proteins involved in the biogenesis of miRNAs, can help to unveil how this process occurs. In this study, we employed two-hybrid system for DRBs interaction investigation. Interesting, interactions between DRB1/DRB4, DRB2/DRB3 and DRB4/DRB3 were observed, bringing new perspectives in the miRNAs processing scenario.