《Nature | 用于增强细菌免疫力的 Pro-CRISPR PcrIIC1 相关 Cas9 系统》

  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-05-31
  • 2024年5月29日,清华大学刘俊杰、陈春来及北京大学白洋共同通讯在Nature 在线发表题为Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity的研究论文。

    该研究鉴定了2062个完整的Cas9位点,预测了它们相关蛋白的结构,并揭示了II-C型Cas9的三种结构生长轨迹。

    该研究发现,新的相关基因(NAGs)往往存在于较大的II-C Cas9基因座中。进一步的研究发现,来自Chryseobacterium的CbCas9含有一个新的β-REC2结构域,并与NAGs编码的II-C Cas9 (PcrIIC1)的CRISPR-Cas-system-promoting (pro-CRISPR)蛋白形成异四聚体复合物。与单独的CbCas9相比,CbCas9-PcrIIC1复合物具有增强的DNA结合和切割活性,对原间隔器相邻基序序列具有更广泛的相容性,对错配的耐受性增强,抗噬菌体免疫能力增强。

    总的来说,该研究揭示了II-C Cas9蛋白在结构水平上的多样性和“生长进化”轨迹,并确定了许多NAGs-如PcrIIC1,它作为促CRISPR因子增强CRISPR介导的免疫。

相关报告
  • 《Nature丨噬菌体通过多种抗防御蛋白克服细菌免疫力》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-11-27
    • 本文内容转载自“ 科学论文导读”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/Pa3IgNcBujkKLti51R5tcg 2023年11月22日,魏茨曼科学研究所等机构的研究人员在Nature发表了题为Phages overcome bacterial immunity via diverse anti-defence proteins的文章。 最近表明,除了crispr-cas和限制系统外,细菌还采用了相当多的噬菌体抗性系统,但噬菌体如何应对这种多层细菌免疫尚不清楚。 该研究分析了对细菌防御系统表现出不同敏感性的密切相关的芽孢杆菌噬菌体组,并发现了抑制Gabija,Thoeris和Hachiman系统的四个不同的抗防御蛋白家族。研究人员证明了这些蛋白质Gad1,Gad2,Tad2,并且当与各自的防御系统共表达或引入噬菌体基因组时,已经有效地消除了防御活性。在感染分类学上不同的细菌物种的数百种噬菌体中发现了这些抗防御蛋白的同源物。研究人员证明了抗Gabija蛋白Gad阻断了Gabija防御复合物切割噬菌体衍生的DNA的能力。 该研究的数据进一步揭示了一种抗Thoeris蛋白,称为Tad2,它是一种 “海绵”,可隔离由Thoeris TIR结构域蛋白响应噬菌体产生的免疫信号分子。该研究结果表明,噬菌体编码的抗防御蛋白库可以禁用各种细菌防御机制。
  • 《Nature | 揭开病毒对抗细菌CRISPR免疫系统的全新方式》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-10-20
    • 2023年10月18日,丹麦哥本哈根大学和新西兰奥塔哥大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为Bacteriophages suppress CRISPR–Cas immunity using RNA-based anti-CRISPRs 的研究论文。该研究揭示了病毒(噬菌体)抑制细菌的CRISPR-Cas免疫系统的全新方法——基于小非编码RNA的抗CRISPR(small non-coding RNA anti-CRISPR,简称Racr),这也是基于RNA的抗CRISPR的第一个证据。 研究团队表示,这一发现告诉我们,自然环境中的的微生物动力学,可用于提升基因编辑的安全性,并有望带来更有效的抗生素替代品。这一发现对科学界来说是令人兴奋的,它让我们对如何阻止细菌的CRISPR-Cas防御系统有了更深入的了解。 该研究为噬菌体与细菌之间的“军备竞赛”提供了全新的见解,这一新发现有望开发出有效调控CRISPR-Cas系统的开关,以提高CRISPR-Cas系统的安全性,也有助于开发更有效的抗生素替代品。 本文内容转载自“ 生物世界”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/YaiX1-6Gbrtod4Pc7gmJ5w