Ученые Института исследований инфекций Гельмгольца в Вюрцбурге (Германия) впервые описали новый элемент системы CRISPR, которая обеспечивает защиту у бактерий против вирусов и используется учеными в качестве метода редактирования генома. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Microbiology.
Большинство бактерий используют системы CRISPR-Cas для защиты от заражающих их вирусов — бактериофагов. Защитные системы микроорганизмов нацелены на фрагменты вирусной ДНК, информация о которых встраивается в повторяющиеся последовательности бактериального генома. Эти сегменты, состоящие из чередующихся повторов и фрагментов вирусной ДНК, затем производят рибонуклеиновые кислоты (РНК) CRISPR. РНК CRISPR помогают системе распознавать вирусы, чьи фрагменты были встроены в геном, и бороться с ними. Однако также известно, что CRISPR каким-то образом помогает распознавать именно те вирусы, с которыми клетка ранее столкнулась.
Используя систему CRISPR-Cas9 возбудителя Streptococcus pyogenes в качестве модели, исследовательская группа обнаружила, что существует лидерная последовательность в РНК, которая сворачивается таким образом, чтобы стимулировать производство РНК, нацеленной на недавно встроенные вирусные фрагменты. Таким образом, система готовится к поиску именно того вируса, с которым клетка сталкивалась недавно. Исследователи считают, что клетки могут обладать и другими механизмами определения приоритетов вирусной защиты.
Изначально считалось, что лидерная РНК только указывает, куда будут интегрированы новые вирусные фрагменты. Результаты исследования отводят лидерной последовательности совершенно новую роль, которая ранее не рассматривалась учеными.