El alosterio inducido por el protospacer adyacente activa CRISPR-Cas9

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genómica
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• CRISPR-Cas9 es una poderosa herramienta de edición del genoma que se basa en la enzima Cas9 para crear roturas de doble cadena de ADN.
• La actividad de Cas9 depende estrictamente del reconocimiento de un motivo adyacente de protospacer (PAM) adyacente a la secuencia de ADN objetivo.
• El mecanismo preciso por el cual la unión de PAM activa alostericamente Cas9 para la escisión del ADN sigue siendo incompleto.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del reconocimiento de PAM en la activación alostérica de Cas9.
• Para aclarar la dinámica conformacional de Cas9 en la unión PAM.
• Explorar el potencial para controlar la funcionalidad de CRISPR-Cas9 al dirigirse al mecanismo alostérico inducido por la PAM.

Principales métodos:

• Se emplearon simulaciones de dinámica molecular de microsegundos para observar el comportamiento de Cas9.
• El análisis se centró en los cambios conformacionales en los dominios catalíticos de Cas9 (HNH y RuvC).
• Investigó la interdependencia de las dinámicas de dominio desencadenadas por la unión PAM.

Principales resultados:

• La evidencia sugiere que un mecanismo alostérico inducido por la PAM gobierna la actividad de Cas9.
• La unión PAM actúa como un efector alostérico, iniciando cambios conformacionales en Cas9.
• Estas dinámicas implican movimientos interdependientes de los dominios catalíticos HNH y RuvC, cruciales para la escisión del ADN.

Conclusiones:

• La unión PAM no es simplemente un paso de reconocimiento, sino un disparador alostérico activo para Cas9.
• El mecanismo alostérico identificado proporciona una nueva comprensión de la función de CRISPR-Cas9.
• Dirigirse a este mecanismo ofrece una estrategia potencial para el control preciso de las aplicaciones de edición del genoma CRISPR-Cas9.