CRISPR / Cas como antivirus de firma. Parte 2

Seguimos entendiendo la inmunidad de las bacterias CRISPR / Cas a través de comparaciones con los antivirus; examinamos con más detalle los mecanismos para reconocer y neutralizar los virus.




CRISPR / Cas, como programa antivirus, requiere activación para funcionar.
Clave de activación - genes cas . En el ADN genómico, se encuentran frente al casete CRISPR. Los productos de trabajo del gen Cas son proteínas Cas . Estas proteínas están involucradas en cada etapa de la inmunidad bacteriana.



La información genética del casete CRISPR se transfiere a una larga molécula de ARN pre-ARNc . La molécula pre-ARNc consta de repeticiones y regiones complementarias a los virus.

Las proteínas Cas cortan el precrRNA en trozos de crRNA que contienen una repetición y trazado, y se combinan con ellos. Los complejos de Cas-crRNA resultantes para detectar y neutralizar el virus.

Cas-crRNA detecta un virus a través de la formación de un enlace de crRNA con una porción complementaria de un genoma extraño.

Luego, debido a su actividad endonucleasa y exonucleasa, las proteínas Cas destruyen el ADN viral cortándolo.

Los residuos de ADN viral y otros fragmentos extraños están unidos por proteínas Cas y se insertan en el casete CRISPR como nuevos separadores. La incorporación de espaciadores se acompaña de la optimización del genoma celular, la pérdida de genes extraños y en exceso.

La formación de complejos Cas-crRNA, la detección y neutralización de virus, la formación de nuevos espaciadores corresponden al ciclo " prevención, detección, reacción y predicción " ("advertencia, detección, contraataque y pronóstico") de la arquitectura de seguridad adaptativa.



La inmunidad CRISPR / Cas protege a las células de la transformación de plásmidos, la lisogenización y la inducción de virus.
La transformación es un tipo de gusano: una célula cambia en un ADN extraño, estos cambios son fijos, heredados y transferidos horizontalmente.
Lisogenización e inducción: la incorporación del virus en el ADN de la célula y la posterior activación, puerta trasera.

Los virus también saben defenderse: cambiar su propio genoma y producir proteínas anti-CRISPR para afectar directamente la inmunidad celular. Al igual que el malware informático utiliza polimorfismo para dificultar la detección y el ataque de los antivirus.

La carrera armamentista evolutiva de la inmunidad y los virus.
se ejecuta simultáneamente en dos escalas de tiempo: la adquisición de mutaciones puntuales por virus y la creación de nuevos espaciadores lleva horas o días, y el cambio en los genes CRISPR y anti-CRISPR lleva miles de años.

CRISPR / Cas como antivirus de firma. Parte 1

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Source: https://habr.com/ru/post/es394689/


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