La estructura cristalina de Cpf1 en complejo con el ARN CRISPR

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genética
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas son mecanismos inmunológicos adaptativos en las procariotas.
• CRISPR-Cpf1 (clase 2) ofrece una interferencia del ADN en las células humanas, distinta de CRISPR-Cas9.
• Cpf1 y Cas9 difieren en el ARN guía y la especificidad del sustrato.

Objetivo del estudio:

• Determinar la estructura cristalina de la bacteria ND2006 Cpf1 (LbCpf1) de las Lachnospiraceae unida al ARNCRISPR (ARNcr).
• Elucidar el mecanismo de reconocimiento del crRNA por LbCpf1.
• Proporcionar información sobre la unión al sustrato guiada por crRNA para aplicaciones de edición del genoma.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X (resolución de 2,38 Å) de LbCpf1 unido al crRNA.
• Análisis estructural de la arquitectura de LbCpf1 y de la unión al crRNA.
• Investigando los cambios conformacionales en la unión al crRNA.

Principales resultados:

• LbCpf1 exhibe una estructura en forma de triángulo con un canal central cargado positivamente.
• El crRNA adopta una conformación distorsionada dentro del dominio de unión de oligonucleótidos, estabilizado por las interacciones y un ion de magnesio.
• La unión al crRNA induce cambios conformacionales en LbCpf1 sin oligomerización.

Conclusiones:

• El estudio revela la base estructural del reconocimiento de crRNA por LbCpf1.
• Las ideas sobre la unión al sustrato guiada por crRNA proporcionan una base para la ingeniería LbCpf1.
• Este trabajo facilita el desarrollo de herramientas mejoradas de edición del genoma basadas en LbCpf1 con mayor eficiencia y especificidad.