El sistema inmunológico bacteriano CRISPR / Cas divide el bacteriófago y el ADN del plásmido

Área de la Ciencia:

• Microbiología Microbiología.
• Biología Molecular Biología Molecular
• Genética La genética.

Sus antecedentes:

• Las bacterias y las arqueas poseen mecanismos de defensa contra los ácidos nucleicos extraños.
• El sistema de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente espaciadas (CRISPR) / asociadas a CRISPR (Cas) proporciona inmunidad específica de la secuencia.
• Los sistemas CRISPR adquieren espaciadores de ADN extraño para reconocer y neutralizar invasiones posteriores.

Objetivo del estudio:

• Para investigar si el sistema CRISPR1/Cas de Streptococcus thermophilus puede adquirir espaciadores de plásmidos autorreplicantes.
• Determinar el papel de los espaciadores adquiridos en la pérdida de plásmidos y la inmunidad bacteriana.
• Proporcionar pruebas in vivo para el mecanismo de escisión del ADN del sistema CRISPR1/Cas.

Principales métodos:

• Adquisición experimental de espaciadores de plásmidos que contienen genes de resistencia a los antibióticos por el sistema CRISPR1/Cas.
• Observación de la pérdida de plásmidos en bacterias que contienen espaciadores adquiridos.
• Análisis in vivo de la actividad de escisión del ADN del sistema CRISPR1/Cas en el ADN del plásmido y del bacteriófago.

Principales resultados:

• El sistema Streptococcus thermophilus CRISPR1/Cas adquirió espaciadores de un plásmido autorreplicante, lo que resultó en la pérdida de plásmido.
• Los espaciadores adquiridos dirigidos a los genes de resistencia a los antibióticos conferían inmunidad contra la absorción y diseminación de plásmidos.
• Los estudios in vivo confirmaron la escisión específica del ADN de doble hebra del plásmido y el bacteriófago por el sistema CRISPR1/Cas en los sitios del proto-espaciador.

Conclusiones:

• El sistema inmune CRISPR/Cas es adaptable y puede dirigirse a los plásmidos autorreplicantes, no sólo a los genomas virales.
• Este mecanismo de selección natural impide la captación y propagación de genes de resistencia a los antibióticos.
• La eficiente capacidad de escisión del ADN del sistema CRISPR/Cas ofrece potencial para el desarrollo de cepas microbianas más seguras.