Un ARN natural de una sola guía reutiliza Cas9 para autorregular la expresión de CRISPR-Cas

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología molecular
• La genética

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas confieren inmunidad adaptativa en procariotas contra elementos genéticos extraños.
• Los mecanismos que regulan los sistemas CRISPR-Cas para evitar la auto-orientación (autoinmunidad) siguen siendo en gran medida desconocidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos reguladores del sistema CRISPR-Cas en el Streptococcus pyogenes.
• Para aclarar el papel del ARN trans-activador de CRISPR (tracrRNA) en la regulación del sistema CRISPR-Cas.

Principales métodos:

• Análisis estructural del ARN transactivador de forma larga CRISPR (tracr-L).
• Ensayos funcionales para evaluar el impacto de tracr-L en la actividad de Cas9 y la represión del promotor.
• Análisis bioinformático de la autorregulación mediada por el tracrRNA en los sistemas CRISPR-Cas tipo II-A.

Principales resultados:

• tracr-L actúa como un ARN guía único natural, dirigiendo a Cas9 a reprimir su propio promotor (P_cas).
• La desrepresión de P_cas conduce a un aumento de 3.000 veces en la inmunidad antiviral, pero también a una mayor toxicidad autoinmune.
• La evidencia sugiere que la autorregulación mediada por tracrRNA es común en los sistemas CRISPR-Cas de tipo II-A.

Conclusiones:

• Se revela un nuevo paradigma de regulación intrínseca para los sistemas CRISPR-Cas a través de ARN guía única natural.
• Este mecanismo de autorregulación equilibra los beneficios de la inmunidad reforzada con los riesgos de la autoinmunidad.
• Los hallazgos pueden explicar la transferencia horizontal frecuente de los sistemas CRISPR-Cas a nuevos huéspedes.