Diversidad y abundancia de nucleasas de anillo en los loci CRISPR-Cas tipo III

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología molecular
• La genómica

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas de tipo III proporcionan inmunidad adaptativa contra los fagos mediante la producción de oligoadenilatos cíclicos (cOAs).
• Los cOAs activan efectores aguas abajo, pero su producción incontrolada puede ser tóxica para las células.
• La regulación de los niveles de COA es crucial para la supervivencia bacteriana durante y después de la infección.

Objetivo del estudio:

• Realizar un análisis bioinformático exhaustivo de los loci CRISPR-Cas tipo III en todo el mundo.
• Identificar y caracterizar las nucleasas de anillo (RNs) involucradas en la degradación del cOA dentro de estos sistemas.
• Explorar los patrones de distribución y co-ocurrencia de las RN y sus efectores asociados.

Principales métodos:

• Análisis de 38.742 genomas de las procariotas.
• Identificación bioinformática de las nucleasas de anillo (RN) conocidas y previstas en los loci CRISPR de tipo III.
• Confirmación experimental de Csx16 y Csx20 como enzimas activas de RN.

Principales resultados:

• Se identificaron y confirmaron Csx16 y Csx20 como nucleasas de anillo funcionales, junto con Crn1-3.
• Se revelaron patrones de distribución generalizados y de co-ocurrencia de varias RNs dentro de los sistemas CRISPR de tipo III.
• Se demostró que la mayoría de los sistemas CRISPR de tipo III emplean RNs para degradar las moléculas de señalización de COA.

Conclusiones:

• Una proporción significativa de los sistemas CRISPR de tipo III utilizan nucleasas de anillo para regular los niveles cíclicos de oligoadenilato.
• Esta regulación de la degradación de la COA es un factor clave que influye en el destino de las células bacterianas después de las infecciones virales.
• Los hallazgos proporcionan una visión global de las RN en la inmunidad CRISPR tipo III y sus implicaciones ecológicas.