Les ARN interagissant avec PIWI, ou piARN, sont les ARN courts non codants les plus abondants. Plus de 20 000 gènes trouvés chez l’homme codent pour les piARN alors que seulement 2000 gènes ont été trouvés pour les miARN. Les piARN peuvent agir au niveau niveaux transcriptionnels et post-transcriptionnels et jouent un rôle vital dans le silence des éléments transposables présents dans les cellules germinales. Ils sont également impliqués dans le silence et l’activation épigénétiques. Auparavant, on pensait qu’ils ne fonctionnaient que dans les cellules germinales, mais de nouvelles preuves suggèrent qu’ils sont également présents en nombre relativement faible dans les cellules somatiques et contrôlent activement leur expression génique.
Les piARN sont nommés en raison de leur association avec les protéines PIWI, une sous-famille de la classe de protéines Argonaute. Ce complexe est appelé complexe de silençage induit par piRNA (piRISC). Chez Drosophila, il existe trois types de protéines PIWI– Piwi, Aubergine et AGO3, et chacune de ces protéines se lie à des piARN de différentes longueurs. Les protéines PIWI ont également été observées chez les mammifères et les souris, appelées Miwi, Mili et Miwi2.
Les piARN sont transcrits à partir de clusters de piARN, des régions spécifiques du génome. Les transcrits résultants sont transportés vers le cytoplasme et les transcrits piARN sont clivés en courts fragments. Ces courts transcrits sont ensuite chargés sur des protéines Piwi ou Aubergine et traités ultérieurement à la 3′ se terminent par un mécanisme inconnu pour générer des piARN primaires matures. Les complexes Piwi-piRNA sont transportés vers le noyau pour faire taire les transposons. En revanche, les complexes Aubergine-piARN participent à la deuxième phase de la biogenèse des piARN, connue sous le nom de voie d’amplification ping-pong.
Le complexe Aubergine-piARN se lie et clive les transcrits complémentaires, et les fragments clivés résultants sont ensuite chargés sur une autre protéine PIWI, AGO3. Le complexe AGO3-piRNA est ensuite traité davantage à 3′ fin pour générer des piARN secondaires matures. Comme le complexe Aubergine-piRNA, l’AGO3-piRNA mature peut cliver des transcrits complémentaires. Une autre classe de protéines, la famille Tudor, participe également à la voie d’amplification ping-pong où elles peuvent agir comme un échafaudage pour la liaison des composants nécessaires à la biogenèse secondaire des piARN. Chez Drosophila, un corps périnucléaire dense, connu sous le nom de Nuage, contient des protéines nécessaires à la biogenèse de la voie d’amplification du ping-pong piRNA, y compris Aubergine, AGO3 et Tudor. Les étapes exactes et les protéines impliquées dans les voies de biogenèse primaire et secondaire des piARN sont toujours à l’étude.
