Xrn1pは、出芽酵母RNAi経路の複数のステップで作用し、サイレンシングの効率を高める

Xrn1p acts at multiple steps in the budding-yeast RNAi pathway to enhance the efficiency of silencing.

• Matthew A Getz
• David E Weinberg
• Ines A Drinnenberg
• Gerald R Fink
• David P Bartel

抄録

RNA干渉（RNAi）は、ウイルス防御、トランスポゾンサイレンシング、ヘテロクロマチン形成、転写後遺伝子サイレンシングなどの役割を果たすことができる遺伝子サイレンシング経路である。サッカロミセス・セレビシエには存在しないが、RNAiは他の出芽酵母種（Naumovozyma castelliiを含む）にも存在しており、これらの種は、遺伝子サイレンシングに必要とされる珍しいDicerと従来のArgonauteの両方を持っている。出芽酵母経路に作用する他の因子を同定するために、我々は不偏不党の遺伝子選択を行った。この選択により、出芽酵母におけるRNAiの補因子として、細胞質5'-to-3'エキソリボヌクレアーゼであるXrn1pが同定された。XRN1を欠失させるとN. castelliiの遺伝子サイレンシングが損なわれ、このサイレンシングの障害は、細胞内のsiRNA種の組成に影響を与え、ArgonauteへのsiRNAのローディング効率に影響を与え、切断されたパッセンジャー鎖の分解、スライスされた標的RNAの分解を含む、Xrn1pの複数の機能に起因することがわかった。

RNA interference (RNAi) is a gene-silencing pathway that can play roles in viral defense, transposon silencing, heterochromatin formation and post-transcriptional gene silencing. Although absent from Saccharomyces cerevisiae, RNAi is present in other budding-yeast species, including Naumovozyma castellii, which have an unusual Dicer and a conventional Argonaute that are both required for gene silencing. To identify other factors that act in the budding-yeast pathway, we performed an unbiased genetic selection. This selection identified Xrn1p, the cytoplasmic 5'-to-3' exoribonuclease, as a cofactor of RNAi in budding yeast. Deletion of XRN1 impaired gene silencing in N. castellii, and this impaired silencing was attributable to multiple functions of Xrn1p, including affecting the composition of siRNA species in the cell, influencing the efficiency of siRNA loading into Argonaute, degradation of cleaved passenger strand and degradation of sliced target RNA.

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of Nucleic Acids Research.