Pro-CRISPR PcrIIC1-associado sistema Cas9 para mejorar la inmunidad bacteriana

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología molecular
• La genética

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas proporcionan inmunidad adaptativa en procariotas contra el ADN extraño.
• Los sistemas Cas9 de tipo II, en particular el subtipo II-C, se estudian ampliamente, pero su potencial evolutivo sigue sin estar claro.
• Comprender la diversidad de Cas9 es crucial para desarrollar nuevas herramientas de edición del genoma.

Objetivo del estudio:

• Investigar la diversidad estructural y las trayectorias evolutivas de las proteínas Cas9 tipo II-C.
• Identificar nuevos genes asociados (NAG) dentro de los loci Cas9 y sus funciones funcionales.
• Caracterizar un complejo Cas9-NAG recientemente identificado y su impacto en la inmunidad mediada por CRISPR.

Principales métodos:

• Análisis bioinformático de 2,062 localizaciones completas de Cas9.
• Predicción de la estructura de las proteínas asociadas a Cas9.
• Caracterización bioquímica del complejo CbCas9-PcrIIC1.

Principales resultados:

• Se identificaron tres trayectorias evolutivas estructurales distintas para el tipo II-C Cas9.
• Los nuevos genes asociados (NAGs) se encontraron con frecuencia en los loci Cas9 más grandes.
• El complejo CbCas9-PcrIIC1, con un nuevo dominio β-REC2, demostró una mayor unión al ADN, escisión y actividad antifágico en comparación con el CbCas9 independiente.
• PcrIIC1 actúa como un factor pro-CRISPR, aumentando la inmunidad.

Conclusiones:

• Las proteínas tipo II-C Cas9 exhiben diversas vías evolutivas, incluida la adquisición de NAGs.
• El complejo CbCas9-PcrIIC1 representa un nuevo y mejorado mecanismo de defensa CRISPR-Cas.
• Los NAG como PcrIIC1 juegan un papel importante en el aumento de la inmunidad bacteriana mediada por CRISPR.