Estructura cristalina del Staphylococcus aureus Cas9

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• La tecnología CRISPR-Cas9 se basa en endonucleasas de ADN guiadas por ARN como Cas9 para la edición del genoma.
• El Staphylococcus aureus Cas9 (SaCas9) es una alternativa más pequeña y manejable al Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) para aplicaciones in vivo.

Objetivo del estudio:

• Determinar las estructuras cristalinas de alta resolución de SaCas9 unidas al ARN guía y al ADN objetivo.
• Para aclarar la base estructural para el reconocimiento del motivo adyacente del protospacer relajado (PAM) de SaCas9.
• Comparar las estructuras SaCas9 y SpCas9 para comprender las diferencias en la especificidad de la PAM y guiar la unión al ARN.

Principales métodos:

• Se utilizó la cristalografía de rayos X para obtener estructuras de complejos SaCas9-sgRNA-DNA.
• Se realizó un análisis estructural y una comparación entre SaCas9 y SpCas9.

Principales resultados:

• Las estructuras cristalinas de SaCas9 con dos objetivos de ADN distintos (5'-TTGAAT-3' PAM y 5'-TTGGGT-3' PAM) se determinaron a una resolución de 2,6 y 2,7 Å.
• Las estructuras revelaron un mecanismo para el reconocimiento relajado de SaCas9 de la secuencia PAM 5'-NNGRRT-3'.
• Las comparaciones estructurales pusieron de relieve las características conservadas y divergentes entre SaCas9 y SpCas9, lo que explica sus diferentes especificidades de PAM.

Conclusiones:

• Los conocimientos estructurales sobre SaCas9 proporcionan una base para comprender su reconocimiento único de PAM.
• Este conocimiento facilita el diseño racional de nuevas herramientas de edición del genoma basadas en CRISPR-Cas9, incluidos los activadores de transcripción y las nucleasas inducibles.