Структурная основа распознавания PAM в системе CRISPR типа I-E у E. coli

Исследование микробиологов из Университета штата Монтана о том, как бактерии защищаются от вирусов, опубликовано в журнале Nature (10 февраля 2016 г.).

Ключевые моменты:

• Иммунитет бактерий: Бактерии, как и люди, подвержены вирусным инфекциям. Их сложная иммунная система называется CRISPR (кластеризованные регулярно расположенные короткие палиндромные повторы).
• Память и защита: CRISPR обеспечивает молекулярную память о ранее встреченных вирусах, что позволяет быстро запустить иммунный ответ при повторной инфекции.
• Проблема распознавания: Критически важно, чтобы иммунная система отличала чужеродную ДНК вируса от собственного генетического материала бактерии. В противном случае это привело бы к аутоиммунной реакции.
• Новое исследование: Работа объясняет, как иммунная система Escherichia coli (E. coli) различает «свою» и «чужую» ДНК. Учёные использовали рентгеноструктурный анализ, чтобы получить детальную «схему» (blueprint) комплекса распознавания.
• Практическое значение: Понимание работы CRISPR в бактериях привело к созданию революционной технологии для редактирования генов.
  • Системы CRISPR были перенесены в клетки человека.
  • Их можно запрограммировать на вырезание и исправление дефектной ДНК, что открывает потенциал для лечения генетических заболеваний (например, мышечной дистрофии, кистозного фиброза).
• Цитата исследователя (Блейк Виденхефт): «Мы теперь пытаемся использовать эти схемы, чтобы сконструировать эту систему для новых применений, которых Мать-природа не ожидала».

Исследование поддержано Университетом штата Монтана и Национальными институтами здоровья (NIH).