Inhibición de CRISPR-Cas9 con las proteínas de los bacteriófagos

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología molecular
• La genética

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas bacterianos proporcionan inmunidad adaptativa contra los fagos utilizando nucleasas guiadas por ARN.
• Los fagos han desarrollado proteínas anti-CRISPR para inhibir los sistemas CRISPR-Cas de Clase 1.
• No se conocen inhibidores naturales para el sistema CRISPR-Cas9 de Clase 2 ampliamente utilizado.

Objetivo del estudio:

• Para identificar las proteínas que inhiben el sistema CRISPR-Cas9.
• Para investigar los mecanismos naturales de la inactivación de CRISPR-Cas9.

Principales métodos:

• Búsqueda bioinformática de genomas bacterianos que contienen cas9 para espaciadores y objetivos CRISPR coexistentes.
• Identificación y caracterización de las proteínas inhibidoras potenciales de los prófagos de Listeria monocytogenes.
• Ensayos funcionales en Escherichia coli y células humanas para confirmar la actividad inhibidora.

Principales resultados:

• Descubrimiento de cuatro proteínas inhibidoras de CRISPR-Cas9 de tipo II-A codificadas por los prófagos de Listeria monocytogenes.
• Más del 50% de las cepas de Listeria monocytogenes con cas9 contienen al menos un inhibidor codificado por los prófagos.
• Dos inhibidores identificados bloquearon efectivamente la actividad de Streptococcus pyogenes Cas9 en células bacterianas y humanas.

Conclusiones:

• Los inhibidores naturales de CRISPR-Cas9, llamados anti-CRISPR, existen y están muy extendidos en los prófagos de Listeria monocytogenes.
• Estas proteínas anti-CRISPR representan una nueva clase de inhibidores de Cas9.
• Los anti-CRISPR descubiertos pueden servir como herramientas para regular las aplicaciones de edición del genoma CRISPR-Cas9.