Perspectivas estructurales sobre la selección de prespazadores mediada por Cas9 en la adaptación CRISPR-Cas

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología Molecular
• Biología Estructural

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas proporcionan inmunidad adaptativa en procariotas.
• La adquisición de espaciadores, un paso clave de adaptación, implica la integración de ADN extraño en el conjunto de CRISPR.
• La integrasa Cas1-Cas2 y las proteínas accesorias median la adquisición de espaciadores, y se ha observado la participación de Cas9 en los sistemas tipo II-A.

Objetivo del estudio:

• Elucidar el mecanismo estructural de la selección de prespazadores mediada por Cas9 en los sistemas CRISPR-Cas tipo II-A de Streptococcus thermophilus.
• Caracterizar la composición y conformación del supercomplejo de selección de prespazadores.

Principales métodos:

• Se empleó la crio-microscopía electrónica (crio-EM) para determinar estructuras de alta resolución.
• El análisis estructural se centró en el supercomplejo de selección de prespazadores tipo II-A de Streptococcus thermophilus.

Principales resultados:

• Se resolvieron las estructuras del supercomplejo en estados de escaneo de ADN y dos estados distintos de unión al motivo adyacente al protospaciador (PAM).
• Los hallazgos proporcionan información a nivel atómico sobre cómo Cas9 dirige la selección de secuencias de ADN específicas durante la adaptación.
• El estudio destaca la formación de un supercomplejo Cas9-Cas1-Cas2-Csn2.

Conclusiones:

• Cas9 desempeña un papel crucial en la selección de prespazadores al formar un supercomplejo con la integrasa y las proteínas accesorias.
• Los datos estructurales revelan el mecanismo de selección de dianas de ADN mediada por Cas9 durante la adaptación CRISPR-Cas.
• Este trabajo demuestra la plasticidad de Cas9 y amplía la comprensión de sus funciones biológicas más allá de la edición genética.