Ученые из Университетской клиники Бонна (UKB) обнаружили новое свойство генетического редактора CRISPR. Оказывается, он способен не только ликвидировать вирусные частицы ДНК внутри бактерий, но и вырабатывать сигнальные молекулы, ответственные за активацию защиты клеток. Выводы работы описаны в статье, опубликованной в журнале Nature.
Система CRISPR/Cas представляет собой защитный механизм бактерий от вирусов. При выявлении следов патогена в геноме микроба система вырезает участки вируса или запускает процесс самоуничтожения бактерии. На основе этой системы исследователи создали генетические редакторы, которые позволяют человечеству вносить свои оптимальные правки в ДНК различных организмов.
Однако теперь ученые заметили, что в естественной среде CRISPR/Cas используется не только для распознавания и устранения вирусов, но и для выработки и передачи внутриклеточных сигналов. В процессе исследования специалисты провели анализ взаимодействия клеточных белков с геномным редактором.
Авторы пришли к выводу, что одна из форм CRISPR/Cas, которая использует белок Cas10, не только выявляет фрагменты геномов различных бактериофагов, но активно вступает в контакт с некоторыми клеточными белками, которые запускают антивирусные реакции и вырабатывают сигнальные молекулы пептида сA4. Эта сигнальная молекула отвечает за внутриклеточную иммунную систему, а также вступает в связь с белками CalpL, CalpS и CalpT, что впоследствии приводит к активации генов, борющихся с вирусными инфекциями. В будущем это открытие планируют использовать для контроля за жизнедеятельностью микроорганизмов.