Для многих бактерий одна линия обороны против вирусной заразы – сложная управляемая РНК «иммунная совокупность» именующиеся CRISPR-авария. В центре данной совокупности комплекс наблюдения, что признает вирусную ДНК и вызывает ее разрушение. Но вирусы смогут нанести ответный удар и отключить этот комплекс наблюдения, использующий «anti-CRISPR» белки, без оглядки на то, что никто не определил совсем правильно, как эти anti-CRISPRs трудятся – до сих пор.
В первоначальный раз, исследователи решили структуру вирусных anti-CRISPR белков, приложенных к бактериальному комплексу наблюдения CRISPR, показав совсем правильно, как вирусы выводят из строя бактериальную совокупность обороны. Исследовательская пара, co-led биологом Габриэлем К. Высаживающийся на берег The Scripps Research Institute (TSRI), отысканного, что anti-CRISPR белки трудятся, захватывая вниз свойство CRISPR узнать и напасть на вирусный геном. Один anti-CRISPR белок помимо этого «подражает» ДНК, чтобы кинуть CRISPR-управляемую машину обнаружения от ее следа.
«Страно, что эти совокупности делают, чтобы переиграть друг друга», сказал Высаживающийся на берег. «Все это возвращается к данной эволюционной гонке оружий».Новое изучение, co-led Блэйком Виденхефтом из Университета штата Монтана, было относительно недавно издано в издании Cell.
Если комплексы CRISPR кажутся привычными, исходя из этого они в центре деятельности в новой волне редактирующих геном разработок. CRISPR (заявленный «контейнером для овощей») обозначает «сгруппированные мелкие палиндромные повторения, в которых систематично делают промежутки». Ученые осознали, что они смогут использовать в собственных заинтересованностях врожденную свойство CRISPR ухудшить разделы вирусной РНК и использовать совокупности CRISPR, чтобы удалить нежелательные гены из фактически любого организма.«Без оглядки на то, что CRISPR-Cas9 – ‘знаменитость’ совокупность CRISPR, имеется 19 различных типов совокупностей CRISPR, у каждой из которых смогут быть неповторимые преимущества для генной инженерии.
Они – большой, неиспользованный ресурс», сказал Высаживающийся на берег. «Чем больше мы определим о структурах этих совокупностей, тем больше мы можем использовать в собственных заинтересованностях их как инструменты редактирования генома».Используя отображение с высоким разрешением техника назвала криоэлектронную микроскопию, исследователи нашли три важных нюанса CRISPR и anti-CRISPR совокупностей.
Во-первых, исследователи видели совсем правильно, как комплекс наблюдения CRISPR разбирает генетический материал вируса, чтобы видеть, где он обязан напасть. Белки в сложной обертке около РНК CRISPR как цепкая рука, выставляя определенные разделы бактериальной РНК. Эти разделы РНК просматривают вирусную ДНК, ища генетические последовательности, каковые они признают.
«Эта совокупность может не так долго осталось ждать прочесть громадные длины ДНК и совсем правильно поразить ее цель», сказал Высаживающийся на берег. Если комплекс CRISPR определяет вирусную цель ДНК, машина наблюдения принимает на работу другие молекулы, чтобы стереть с лица земли геном вируса.Затем, исследователи проанализировали, как вирусные anti-CRISPR белки парализуют комплекс наблюдения. Они нашли, что один тип anti-CRISPR белка покрывает выставленный раздел РНК CRISPR, так мешая тому, чтобы совокупность CRISPR просмотрела вирусную ДНК.
«Эти anti-CRISPR белки мешают бактериям признавать вирусную ДНК», растолковал Высаживающийся на берег. Он назвал эти anti-CRISPR белки «лишь умными», по обстоятельству того, что они, думается, развились, чтобы предназначаться для решающей части оборудования CRISPR. Если бы бактерии должны были видоизменить это оборудование, чтобы избежать вирусных нападений, совокупность CRISPR прекратила бы функционировать. «Совокупности CRISPR не смогут сбежать из этих anti-CRISPR белков, полностью не изменяя механизм, что они используют, чтобы признать ДНК», сказал он.Второй anti-CRISPR белок использует различную уловку.
На базе его местоположения и отрицательного заряда, исследователи верят этому anti-CRISPR белку действия как имитатор ДНК, дурача CRISPR в закрепление этого белка остановки, а не вторгающейся вирусной ДНК.«Эти результаты важны, по обстоятельству того, что мы знали, что anti-CRISPR белки блокировали бактериальную обороноспособность, но мы понятия не имели, как», сказал Посадочный модуль.
Исследователи уверены в том, что это новое познание anti-CRISPR белков может в конечном счете привести к более современным и действенным инструментам для генного редактирования. Возможно, белки anti-CRISPR смогут употребляться в совокупностях CRISPR, чтобы напасть в заблокировать генное редактирование – или исследователи имели возможность ухудшить anti-CRISPR белки, чтобы привести к генному редактированию. «Это имело возможность бы трудиться релейным выключателем для CRISPR», сказал Высаживающийся на берег.