Μια πρόσφατα ανακαλυφθείσα μορφή ασυλίας βοηθάει να εξηγηθεί πώς τα βακτήρια καταπολεμούν τους ιούς
Οι προφήτες είναι ιικά γονιδιώματα που έχουν συγχωνευθεί σε βακτηριακά γονιδιώματα. Μπορούν περιστασιακά να αναζωογονήσουν και να απελευθερώσουν νέα σωματίδια ιού, θέτοντας σε κίνδυνο τα βακτήρια που τους φιλοξενούν. Τα συστήματα CRISPR-CAS, τα οποία δρουν ως προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα στα βακτήρια, υπερασπίζονται αυτές τις επιθέσεις με στόχευση και τεμαχισμό του ιικού DNA.
Ωστόσο, οι ερευνητές της ETH Zurich ανακάλυψαν ότι τα βακτηρίδια χρησιμοποιούν επίσης έναν δεύτερο μηχανισμό ανοσίας, τον οποίο χαρακτήρισαν το σύστημα τύπου III-A CRISPR-CAS, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό "Cell". Αυτή η μέθοδος διαφέρει από το συμβατικό σύστημα CRISPR-CAS τύπου II στο ότι χρησιμοποιεί ένα ξεχωριστό σύνολο πρωτεϊνών και στοχεύει RNA αντί του DNA.
Το σύστημα CRISPR-CAS τύπου III-A μελετήθηκε από ερευνητές με επικεφαλής τον Martin Jinek, καθηγητή βιοχημείας στο ETH Zurich, χρησιμοποιώντας το μοντέλο βακτηριδίου Escherichia coli (Ε. Coli). Ανακάλυψαν ότι το σύστημα προστατεύει το Ε. Coli από τον ιό που είναι γνωστός ως Ρ1, προσδιορίζοντας και καταστρέφοντας το ιικό RNA.
Μια μοναδική πρωτεΐνη γνωστή ως CSM6 είναι υπεύθυνη για τη λειτουργία του μηχανισμού. Το CSM6 έχει προηγουμένως αποδειχθεί ότι εκτελεί άλλα καθήκοντα, αλλά η συμμετοχή του στην ασυλία ήταν απροσδόκητη. Το CSM6 αναζητά αλληλουχίες RNA που μοιάζουν με το βακτηριακό γονιδίωμα και στοχεύει στο ιικό RNA για καταστροφή όταν δεσμεύεται να καθοδηγεί τα μόρια RNA.
Το σύστημα CRISPR-CAS τύπου III-A είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον, διότι δεν απαιτεί από το RNA CRISPR να ταιριάζει απόλυτα με το RNA του στόχου. Αντ 'αυτού, χρησιμοποιεί μια μέθοδο ζευγαρώματος βάσης που επιτρέπει τη στόχευση μιας ποικιλίας αλληλουχιών RNA με ένα RNA οδηγού.
Αυτή η τεχνική στόχευσης που βασίζεται σε ταλάντωση δίνει στο σύστημα CRISPR-CAS τύπου III-A ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα όταν ασχολείται με γρήγορα εξελισσόμενους ιούς. Οι ιοί συχνά αλλάζουν τις αλληλουχίες RNA τους για να αποφύγουν την ανίχνευση από άλλους ανοσολογικούς μηχανισμούς. Ωστόσο, το σύστημα CRISPR-CAS τύπου III-A μπορεί να εντοπίσει και να στοχεύσει ένα μεγαλύτερο φάσμα μορφών ιικού RNA χάρη στην ικανότητά του να δέχεται αναντιστοιχίες.
Το εύρημα του συστήματος CRISPR-CAS τύπου III-A μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε τη βακτηριακή εξέλιξη και τη δημιουργία νέων φαρμάκων. Η εξέλιξη των βακτηρίων, για παράδειγμα, θα μπορούσε να έχει επηρεαστεί από αυτή τη μέθοδο άμυνας. Η ποικιλία των ακολουθιών στόχων που μπορεί να αντιμετωπίσει το σύστημα CRISPR-CAS τύπου III-A θα μπορούσε επίσης να καταστήσει έναν καλό υποψήφιο για την ανάπτυξη νέων αντιιικών φαρμάκων.
Η ανακάλυψη του συστήματος CRISPR-CAS τύπου III-A μπορεί να ανοίξει την πόρτα για περισσότερη έρευνα σχετικά με την βακτηριακή ανοσία καθώς και την ανάπτυξη νέων αντιιικών θεραπειών. Επιπλέον, χρησιμεύει ως υπενθύμιση της πολυπλοκότητας και της εφευρετικότητας της φύσης στην καταπολέμηση της ασθένειας.
