Некоторые бактериальные CRISPR могут разрезать и РНК

Система редактирования генома CRISPR/Cas9, получившая широкую известность, была заимствована у бактерий. Они используют её для защиты от вирусов, разрезая и сохраняя фрагменты ДНК захватчика, чтобы "помнить" и уничтожать похожие вирусы в будущем.

Исследователи, включая Деваки Бхаю из Института Карнеги, обнаружили, что некоторые бактерии используют систему CRISPR/Cas также для разрезания и распознавания сегментов РНК, а не только ДНК. Работа опубликована в журнале Science.

Как работает CRISPR/Cas:

• В бактериальных геномах есть участки с короткими палиндромными повторами (CRISPR), разделённые уникальными сегментами ДНК.
• Эти уникальные сегменты часто происходят от вирусов.
• Комплекс ферментов Cas вырезает и встраивает вирусную ДНК в CRISPR-области, создавая "арсенал" для распознавания и уничтожения идентичной чужеродной ДНК.

Новое открытие:

В некоторых типах систем CRISPR/Cas существует химерный белок, в котором фермент Cas сращен с обратной транскриптазой. Этот фермент может считывать цепь РНК и строить на её основе комплементарную цепь ДНК.

Работая с морской бактерией Marinomonas mediterranea, команда показала, что Cas-белок, слитый с обратной транскриптазой, действительно может использовать РНК и интегрировать её в CRISPR-регионы.

"Команда продемонстрировала, что этот биохимический процесс может происходить в лаборатории, и, основываясь на этой информации, система CRISPR/Cas может обеспечивать иммунитет против РНК-захватчиков в естественной среде", — пояснила Деваки Бхая.

В исследовании участвовали учёные из Стэнфордского университета, Техасского университета в Остине и Университета Мурсии в Испании.

"Приятно видеть, как много мы можем узнать из необычайного белкового разнообразия, существующего в мире микробов и вирусов, особенно когда это сочетается с строгой биохимией", — добавила Бхая.