Важной характеристикой апоптоза является деградация хромосомной ДНК с помощью deoxyribonuclease (DNase)-обеспечиваемой фрагментации. У млекопитающих эти DNases включают DNA fragmentation factor 40 kDa (DFF40) и его шаперон и ингибитор, DFF45. Во время апоптоза каспазы расщепляют DFF45, высвобождая DFF40 для расщепления ДНК. У Caenorhabditis elegans, однако, отсутствуют гомологи DFF40 и DFF45, поэтому неясно, как инициируется апоптическая деградация ДНК. Nakagawa et al. установили, что у C. elegans, этот процесс обеспечивается с помощью RNase Dicer 1 (DCR-1).

Нуклеаза CPS-6 (CED-3 protease suppressor 6) участвует в апоптической деградации ДНК, а мутантные CPS-6 черви накапливают TUNEL-окрашенные ядра из-за дефекта в устранении 3' hydroxyl разрывов ДНК (которые метятся с помощью TUNEL). Авт. осуществили RNA interference (RNAi)-обусловленный нокдаун нуклеазы у CPS-6-мутантных червей и установили, что нокдаун DCR-1 снижает количество TUNEL-окрашенных клеток. DCR-1-делеционные мутанты обнаруживали сильное снижение TUNEL-окрашенных клеток и обнаруживали мало апоптических клеток, указывая тем самым, что DCR-1 необходим для генерации TUNEL-реактиыных разрывов ДНК в апоптических клетках и способствует апоптозу вышестоящей CPS-6 и др. нуклеаз.

DCR-1 отвечает за процессинг двунитчатой РНК (dsRNA) , чтобы генерировать малые РНК, которые участвуют в молчании генов. Черви, дефектные по др. RNAi компонентам не дают того же самого апоптического фенотипа, как мутанты DCR-1. Как же DCR-1 обеспечивает процессинг ДНК при апоптозе? Поскольку апоптическая деградация ДНК происходит ниже каспаз, то авт. исследовали, является ли DCR-1 непосредственным субстратом для caspase cell death protein 3 (CED-3; a caspase 8 homologue) и установили, что это действительно так. Интересно, что расщепление DCR-1 с помощью CED-3 происходит в одном из двух RNaseIII доменов в DCR-1 (которые необходимы для связывания и расщепления dsRNA), при этом нарушается способность DCR-1 осуществлять процессинг dsRNA. CED-3-обеспечиваемое расщепление DCR-1 генерирует С-терминальный продукт, которые сохраняет свой RNaseIII домен. В отличие от DCR-1 полной длины, укороченный DCR-1 может генерировать 3' hydroxyl разрывы ДНК, указывая тем самым, что DCR-1 подвергается protease-обусловленной конверсии из RNase в DNase.

Наконец, т.к. укороченный DCR-1 может устранять дефект клеточной гибели DCR-1 мутантов, но экспрессия dcr-1 трансгена, лишенного сайта расщепления для CED-3 не может, то укороченный DCR-1 достаточен для обеспечения про-апоптической функции DCR-1. DCR-1-делеционные мутанты также обладают аберрантной анатомией вульвы благодаря дефективной продукции microRNA, которые восстанавливаются за счет экспрессии DCR-1, который не может подвергаться CED-3-обеспечиваемому расщеплению, но не за счет экспрессии укороченного DCR-1. DCR-1 , следовательно, обладает независимыми функциями в RNAi и апоптической фрагментации ДНК.

Т.о., неожиданно помимо процессинга малых РНК, DCR-1 может фрагментировать ДНК в результате переключения с RNase на DNase. Интересно посмотреть, может ли такое превращение происходить при регуляции др. нуклеаз и у млекопитающих.