La enzima de división de ADN asociada a CRISPR Cpf1 también procesa el ARN precursor de CRISPR

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología molecular
• La genética

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas proporcionan una defensa bacteriana y arqueal contra los elementos genéticos móviles.
• Los sistemas CRISPR-Cas de los tipos I, II y III bien estudiados utilizan proteínas distintas para la maduración del crRNA y la interferencia del ácido nucleico.
• Los diferentes tipos emplean nucleasas específicas como Cas6, Cas5d, RNase III y Cas9 para la escisión del ARN o el ADN.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un nuevo mecanismo en la inmunidad CRISPR-Cas.
• Caracterizar la actividad de la doble nucleasa del tipo V-A Cpf1 de Francisella novicida.
• Para aclarar el papel de Cpf1 tanto en la biogénesis de crRNA como en la interferencia del ADN objetivo.

Principales métodos:

• Investigó las actividades enzimáticas de Cpf1.
• Se analizó el procesamiento de Cpf1 de los ARN precursores de CRISPR (pre-crRNA).
• Se examinó el mecanismo de escisión del ADN de Cpf1, incluido el reconocimiento del objetivo y la interacción del motivo adyacente del protospacer (PAM).

Principales resultados:

• Cpf1 actúa como una doble nucleasa, esencial para la maduración del crRNA y la escisión del ADN objetivo.
• Cpf1 divide los pre-crRNAs aguas arriba de las estructuras de la horquilla, generando ARNs CRISPR maduros (crRNAs).
• Cpf1 introduce rupturas de ADN de doble cadena con un saliente de 5', guiado por crRNA y reconociendo un 5'-YTN-3' PAM.

Conclusiones:

• El tipo V-A Cpf1 representa una nueva clase de enzimas con actividades duales de endoribonucleasa y endonucleasa.
• La inmunidad mediada por Cpf1 es el sistema CRISPR-Cas más minimalista identificado hasta la fecha.
• Este descubrimiento amplía la diversidad y los mecanismos conocidos de la inmunidad adaptativa CRISPR-Cas.