¿Cuál es el papel de la ARN polimerasa V en términos simples?

Soy escéptico de que esta sea una pregunta que incluso puede plantear un laico, pero intentaré mantener mi respuesta lo más general posible.

Las células que contienen un núcleo (células eucariotas) forman tres clases amplias de ARN: partes del ribosoma, ARN que el ribosoma lee para producir proteínas y ARN misceláneos que no encajan en ninguna de esas dos categorías. Cada uno de estos tipos de ARN pasa por un conjunto diferente de eventos de procesamiento después de su fabricación (transcripción), muchos de los cuales tienen lugar mientras la molécula de ARN todavía está unida a la ARN polimerasa que la está produciendo actualmente. Por lo tanto, para permitir el acoplamiento estrecho de hacer un ARN y prepararlo para hacer su trabajo, las células han dividido el trabajo de hacer ARN entre múltiples polimerasas. La ARN polimerasa I produce los grandes ARN ribosómicos; La ARN polimerasa II produce ARN mensajeros que codifican proteínas, mientras que la ARN polimerasa III produce los ARN no codificantes más pequeños (como los ARNt y partes del empalme).

La gran mayoría de las especies eucariotas solo producen estos tres sabores de ARN polimerasa, pero la mayoría de las plantas tienen dos más: ARN polimerasa IV y ARN polimerasa V. Juntos, IV y V forman la columna vertebral de un sistema inmunitario de ARN adaptativo.

Los genomas eucariotas están llenos de elementos parásitos llamados transposones. Estos son capaces de replicarse e insertarse en regiones aleatorias del genoma, lo cual es algo muy malo . Por lo tanto, se invierte mucho esfuerzo para evitar que se enciendan y se muevan por el genoma. Esto generalmente se logra al empacar los transposones de tal manera que ninguna ARN polimerasa pueda leerlos y producir ARN a partir de ellos (que es una parte crítica de su ciclo de vida). El ADN empaquetado se llama heterocromatina, y Pol IV y Pol V trabajan juntos para mantenerlo en plantas.

La mayoría de las especies eucariotas identifican sus transposones mediante el uso de ARN cortos. Estos ARN se producen mientras el ADN de la célula es totalmente accesible (generalmente durante partes específicas del proceso por el cual se producen los óvulos y los espermatozoides) y luego se pasan al embrión. El embrión usa los ARN cortos para “encontrar” los transposones (por emparejamiento de bases); una vez encontrados, se reclutan proteínas y enzimas que finalmente establecen el estado de heterocromatina silencioso apropiado para los transposones.

Por razones que no me resultan del todo claras, este tipo de silenciamiento de transposones es increíblemente importante en las plantas, tanto que dedica la actividad de una ARN polimerasa completa, Pol IV, a producir los sRNA de silenciamiento.

Sin embargo, esto presenta una pequeña paradoja: la única forma de evitar que los transposones se transcriban es permitir que se transcriban (para hacer sRNAs). Pol V es (posiblemente) la solución a este problema.

A diferencia de todas las otras ARN polimerasas que he descrito, se cree que Pol V regula las secuencias que transcribe. Específicamente, Pol V establece el silenciamiento de la heterocromatina al mismo tiempo que transcribe secuencias de transposones. Por lo tanto, Pol V es un silenciador co-transcripcional altamente especializado de transposones (posiblemente; todavía hay mucho sobre Pol V de lo que aún no estamos seguros).