Модели распознавания РНК-РНК versus РНК-ДНК
Крайне важным вопросом при разработке роли RNAi в сборке гетерохроматина является вопрос о том, связывается ли RITS / RDRC с ДНК или же с вновь образующейся РНК. Наблюдение, что компоненты механизма RNAi, связывающиеся с транскриптом гена, могут индуцировать зависимый от хроматина сайленсинг генов в cis-положении, ясно демонстрирует, что этот процесс может стимулироваться посредством первоначальных взаимодействий с вновь синтезируемыми РНК-транскриптами ( Buhler et al., 2006 ). Важно, что cis-ограничение исключает возможность того, что начальные события синтеза dsRNA и образование siRNA происходят на зрелых транскриптах, где иRNA, полученные с разных аллелей, нельзя различить. Более того, модель РНК-РНК-взаимодействия прямо предсказывает, что для сборки гетерохроматина, опосредованной RNAi, должна быть необходимой транскрипция в локусе-мишени. Хотя эта потребность в транскрипции и не была непосредственно проверена, мутации в двух разных субъединицах РНК-полимеразы II (RNA pol II), обозначаемых Rpb2 и Rpb7 , характеризуются специфическими дефектами в образовании siRNA и сборке гетерохроматина, но не в общей транскрипции ( Djupedal et al., 2005 ; Kato et al., 2005 ). Это заставляет вспомнить мутанты Rbp1 , которые характеризовались дефектами в модификациях гистонов (т.е. метилировании НЗК4 и убиквитинировании Н2В ), сопряженными с элонгацией при транскрипции ( Hampsey and Reinberg, 2003 ), и создает прецедент для предположения о том, что опосредованное RNAi метилирование по НЗК9 и формирование гетерохроматина могли бы быть сопряжены с транскрипционной элонгацией через ассоциацию комплексов RNAi с РНК-полимеразой II. В действительности, в противоположность широко принятому мнению о том, что гетерохроматин является недоступной структурой, подавляющей транскрипцию, опосредованная RNAi сборка гетерохроматина очень мало влияет или вовсе не влияет на ассоциацию РНК-полимеразы II с центромерными повторами у S. pombe ( Volpe et al., 2002 ; Djupedal et al., 2005 ; Kato et al., 2005 ; Buhler et al., 2006 ). Следовательно, вновь синтезируемые РНК-транскрипты, действующие как матрицы для RITS в модели РНК-РНК-распознавания, присутствуют в гетерохроматиновых доменах ( рис. 8.4 ).
В пользу модели РНК-РНК-"нацеливания" говорит также наблюдение, что компоненты комплексов как RITS , так и RDRC могут быть локализованы в некодирующих центромерных РНК в экспериментах по поперечным сшивкам in vivo ( Motamedi et al., 2004 ). Эта локализация зависит от siRNA, что позволяет предположить участие в ней взаимодействий с некодирующей РНК на основе спаривания оснований. Кроме того, она требует НКМТ Clr4 , что позволяет предполагать, что она сопряжена со связыванием RITS с метилированными НЗК9 и происходит на хроматине. Тем не менее, нельзя исключить, что siRNAs могут также распознавать ДНК непосредственно, на основе взаимодействий, базирующихся на спаривании оснований. Например, у растений siRNAs, комплементарные к промоторным районам, которые (предположительно) не транскрибируются, все еще могут направлять метилирование ДНК, которое является еще одной модификацией, происходящей в ходе формирования гетерохроматина в этих районах (глава " Эпигенетическая регуляция у растений ").
