Inhibición de CRISPR-Cas13 mediada por ARN a través de la imitación estructural del ARNcr

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Genética microbiana
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• Los fagos bacterianos usan factores anti-CRISPR (ACR) para evadir la inmunidad adaptativa de CRISPR-Cas.
• Si bien la mayoría de los ACR son proteínas, han surgido los ACR de ARN (rAcr), que imitan a los ARN CRISPR (crRNA) para inhibir las nucleasas Cas.
• Comprender los diversos mecanismos de ACR es crucial para el aprovechamiento de los sistemas CRISPR-Cas.

Objetivo del estudio:

• Descubrir y caracterizar nuevos ARN anti-CRISPR (rAcrs) dirigidos a los sistemas CRISPR-Cas.
• Investigar el mecanismo de inhibición empleado por un rAcr codificado por plásmido recientemente identificado en Listeria seeligeri.
• Para aclarar la base estructural de la evasión inmune basada en el ARN en las bacterias.

Principales métodos:

• Identificación y clonación de un ARN pequeño codificado por plásmido, rAcrVIA1, de Listeria seeligeri.
• Ensayos bioquímicos para confirmar la actividad inhibidora de rAcrVIA1 contra el sistema CRISPR-Cas13.
• Microscopía crioelectrónica (cryo-EM) para determinar la estructura del complejo Cas13-rAcrVIA1.

Principales resultados:

• Descubrimiento de rAcrVIA1, un pequeño ARN codificado por plásmido que inhibe el sistema CRISPR-Cas13 dirigido al ARN.
• El análisis estructural reveló que rAcrVIA1 adopta un pliegue muy similar al crRNA.
• La inhibición por rAcrVIA1 ocurre a pesar de la mínima homología de secuencia con el crRNA, lo que indica una imitación estructural.

Conclusiones:

• Los hallazgos amplían el repertorio conocido de ARN anti-CRISPR (rAcrs).
• rAcrVIA1 proporciona un nuevo ejemplo de antagonismo inmune mediado por la imitación estructural del ARN.
• Este descubrimiento pone de relieve las diversas estrategias que las bacterias y los fagos emplean en su carrera armamentista molecular.