Американские ученые показали, что система CRISPR защищает бактерии от фагов не только за счет разрезания ДНК или РНК, но и за счет образования поры в клетке бактерии. Это открывает множество перспектив для дальнейшего изучения механизма работы системы CRISPR/Cas13. Исследование опубликовано в журнале Science.
Система CRISPR получила известность как инструмент генной инженерии, который позволяет разрезать ДНК или РНК и редактировать гены. Однако фактически CRISPR является системой защиты бактерий от их вирусов — бактериофагов. Системы CRISPR состоят из двух основных компонентов: гидовой РНК, которая распознает определенный участок ДНК или РНК в вирусном геноме, и белка Cas, который разрезает эту ДНК или РНК. Таким образом, CRISPR/Cas не позволяет вирусу размножаться и распространяться по популяции бактерий.
Американские ученые выяснили, что белок Cas13b способен не только разрезать вирусную РНК, но и передает сигналы другому белку — Csx28, увеличивая за его счет противовирусную защиту. Когда ученые заразили кишечную палочку фагом и активировали систему CRISPR/Cas13b, они обнаружили, что Cas13b активирует Csx28. Он, в свою очередь, встраивается в мембрану бактериальной клетки, образуя пору. Это нарушает мембранный потенциал, приостанавливает метаболизм и выработку энергии. Вирус не может размножаться в таких условиях, поэтому Csx28 и является частью противовирусной защиты бактерий.
Определив структуру белка Csx28 с помощью криоэлектронной микроскопии, ученые стали задаваться вопросами о его функциях. Они показали, что в отсутствие Cas13 Csx28 неактивен. Тогда как именно происходит активация Csx28? Как долго он находится в активном состоянии? Что эта пора пропускает через мембрану? Понимание биохимических процессов, протекающих с Csx28, поможет ученым получить больше информации про CRISPR/Cas13b. В будущем, возможно, ученые найдут и другие мембранные белки, связанные с системами CRISPR.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
