DCL2

Endoribonukleas Dicer homolog 2
Tecknad representation av Arabidopsis DCL2, Baserad på beräkningsförutsägelser med Alphafold2 och renderad med öppen programvara Mol Star * ( https://alphafold.ebi.ac.uk/entry/Q3EBC8 , https://molstar.org/viewer / )
Identifierare
Organism	Arabidopsis thaliana
Symbol	DCL2
Alt. symboler	AT3G03300
UniProt	Q3EBC8
Söka efter Strukturer Schweizisk modell Domäner InterPro

DCL2 (en förkortning av Dicer-like 2 ) är en gen i växter som kodar för DCL2- proteinet , ett ribonukleas III- enzym som är involverat i bearbetning av exogent dubbelsträngat RNA (dsRNA) till 22 nukleotider små interferens-RNA (siRNA).

Olika källor till dsRNA har karakteriserats, brett klassificerade som exogena eller endogena. Ett klassiskt exempel på exogent härledda dsRNA är de virala genomen som frigörs under infektion, speciellt från de dubbelsträngade RNA-virus, där klyvningen av dsRNA producerar små RNA-produkter som kallas virala siRNA eller vsi-RNA. Andra exempel på exogena källor för dsRNA är transgena med flera insättningsställen längs växtens genom. DCL2 bearbetar även endogena källor som dubbelsträngade RNA härrörande från cis- naturliga antisens-transkript , vilket genererar 22nt kort interfererande RNA (natsi-RNA); den biologiska relevansen, evolutionära bevarandet och experimentell validering av natsi-RNA är dock fortfarande kontroversiell.

Fungera

Dicer-proteiner tillhör den RNaseIII-liknande familjen, en genfamilj med mycket konserverat endonukleas i eukaryoter, med representanter för prokaryoter. I Arabidopsis och de flesta landväxter finns det huvudsakligen fyra Dicer-liknande proteiner (DCL): DCL1 , DCL2, DCL3 och DCL4. De innehåller alla fem domäner, enligt ordningen från N-terminal till C-terminal: DEXD-helicase , helicase-C, domän med okänd funktion 283 (DUF283), Piwi/ Argonaute /Zwille (PAZ) domän, två tandem RNase III-domäner och en eller två dsRNA-bindande domäner (dsRBDs). I allmänhet använder helikasdomänen av dicer-liknande proteiner ATP-hydrolys för att underlätta avvecklingen av dsRNA. DUF283-domänen har nyligen associerats som en proteindomän involverad i underlättande av RNA-RNA-basparning och RNA-bindning. PAZ- och RNas III-domänerna är väsentliga för dsRNA-klyvning via igenkänning av dsRNA-ändar av PAZ-domän, RNas III-domänerna skär en av strängarna av dsRNA.

DCL2 spelar en viktig roll i transitiv tystnad av transgener genom att bearbeta sekundära siRNA, inklusive transagerande siRNA . För att göra det krävs DCL4 och RDR6 , som förstärker tystnaden genom att använda mRNA-målet för DCL2:s genererade 22nt siRNA, som substrat för att generera sekundära siRNA, vilket ger en effektiv mekanism för tystnad på långa avstånd, i ett fenomen som kallas transitivity of RNA-tystnad.

DCL2 kan också delta med DCL3 i produktionen av 24 nukleotidupprepningsassocierade siRNA (ra-siRNA) härledda från heterokromatiska regioner , genomiska regioner tystade av närvaron av DNA-repetitiva element såsom transposoner .

Transitiv och systemisk RNA-tystnad

En nyckelskillnad mellan DCL1 och andra DCLs 2,3 och 4 proteiner är amplifieringskapaciteten hos de vägar som är specifika för det senare proteinet. Inblandningen av RDR- proteiner förlänger det lilla RNA-målkomplexet bortom den ursprungliga triggerpunkten. Den delmängd av siRNA som används vid signalförstärkning kallas transitiva eller sekundära siRNA och amplifieringsprocessen kallas transitivitet. Amplifieringen sprider det sekundära siRNA och dess målspecifika tystnadsaktivitet från en vävnad till en annan, och når så småningom hela växtens vävnader, i en process som kallas systemisk tystnad.