CRISPR-Cas10 может затоплять заражённые вирусом бактерии токсичными молекулами

Исследователи из Лаборатории бактериологии Рокфеллера и Лаборатории структурной биологии MSKCC обнаружили, что система CRISPR-Cas10 использует двойную стратегию для защиты бактерий от вирусов (фагов).

В публикации в Cell учёные показали, что этот тип III CRISPR-системы не только разрезает чужеродную ДНК с помощью направляющих РНК, но и запускает вторую линию обороны. При обнаружении вирусной РНК комплекс CRISPR-Cas10 производит всплеск малых молекул-мессенджеров — циклических-олигоаденилатов (cOA).

Эти cOA активируют белок CRISPR-ассоциированную аденозин деаминазу 1 (Cad1). Связывание cOA с CARF-доменом Cad1 стимулирует фермент к преобразованию клеточного «энерговалюта» АТФ в ИТФ (инозинтрифосфат). ИТФ в высоких дозах токсичен для клетки, и его наводнение приводит к остановке клеточной активности, переводя клетку в спящее состояние.

«Заражённая клетка приносится в жертву, когда вирус оказывается заперт в ней, но большая бактериальная популяция защищена», — отмечает соавтор исследования.

Этот механизм позволяет системе защищаться даже от вирусов, которые экспрессируют свою ДНК на поздних стадиях инфекции. Исследователи предполагают, что обнаружение ИТФ может служить диагностическим инструментом для выявления патогенных транскриптов в образце.