Biochemische Charakterisierung der siRNA-vermittelten Erkennung ...

2.3 Die Familie der Argonaute Proteine
vermitteln. Dieser Bereich wird als seed bezeichnet [8082].
Der Mechanismus, mit dem die miRNA eine translationale Inhibition vermittelt, ist nicht
vollständig verstanden. Bei einem sehr hohen Grad an Komplementarität zwischen guide und
target RNA kann es analog zum siRNA-Weg zu einer sequenzspezischen Spaltung der target
RNA kommen [83, 84]. Vermutlich nden allerdings zwei alternative Prozesse wesentlich
häuger statt, die kontrovers diskutiert werden. Im einen Fall kommt es durch den aktiven
RISC zur sterischen Blockade der Translationsmaschinerie, im anderen Fall kommt es vermutlich
zur Deadenylierung, die die Degradation der target RNA nach sich ziehen kann [37]. In
beiden Fällen wird der an die mRNA gebundene Komplex in Prozessierungskörperchen (PB)
transloziert. Es wird diskutiert, ob dies der Speicherung von Transkripten dient oder sie dort
sequenzunabhängig degradiert werden [37, 85, 86].
2.3 Die Familie der Argonaute Proteine
Unser Verständnis von der RNA-Interferenz ist eng verknüpft mit den Erkenntnissen über die
zentrale katalytische Komponente des RISC, die Proteine der Argonaute Familie. Ihr Name
stammt ursprünglich vom Phänotyp einer A. thaliana Ago1 Mutante, deren Blätter an den
Tintensch Argonauta argo (Groÿes Papierboot) erinnerten [87]. Die Bezeichnung des Tieres
geht auf die segelartige Verbreiterung seines ersten Armpaares zurück, in Anlehnung an das
Schi der Argonauten aus der griechischen Mythologie, die Argo.
Ago Proteine werden in drei paraloge Gruppen eingeteilt. Die Argonaute-ähnlichen Proteine
leiten sich vom A. thaliana Ago1 ab, die PIWI-ähnlichen Proteine vom D. melanogaster PIWI
Protein. Die dritte Gruppe ndet sich ausschlieÿlich in C. elegans [25]. Da Argonaute-ähnliche
und PIWI-ähnliche Proteine in Bakterien, Archaebakterien und Eukaryoten vorkommen, gehen
sie vermutlich auf einen gemeinsamen Vorfahr zurück [88]. Die Anzahl verschiedener
Argonaute Gene variiert von Organismus zu Organismus (siehe Tabelle 2.1). Im Menschen
nden sich deren acht, die für je vier Argonaute- und vier PIWI-ähnliche Proteine kodieren
[89]. Panzen besitzen ausschlieÿlich Proteine aus der Gruppe der Argonaute-ähnlichen
Paraloge, wohingegen Amoebozoa nur für solche aus der PIWI-ähnlichen Gruppe kodieren
[25].
Die verschiedenen Ago-Varianten eines Organismus sind eventuell durch Genduplikation
entstanden. Dadurch erönet sich die Möglichkeit der Spezialisierung auf zelluläre Funktionen,
wie es bei C. elegans der Fall ist. Die Nematode exprimiert 27 verschiedene Ago Proteine [90].
Computergestützte Analysen haben ergeben, dass der letzte gemeinsame Vorfahr der Eukaryoten
bereits mindestens zwei verschiedene RNAi-Wege verwendete [88]. Das ursprüngliche
Protein vom PIWI-Typ war vermutlich im Zellkern lokalisiert und vermittelte transkriptionelle
Genregulation wie das Ausschalten von Transposons. Der Argonaute-ähnliche Paraloge
könnte für die Regulation der Translation im Zytoplasma verantwortlich gewesen sein [25].
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