CRISPR / Cas comme antivirus signature. Partie 1

Nous comprenons l'immunité antivirale des bactéries CRISPR / Cas, en comparaison avec un antivirus signature.




CRISPR ( Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, short palindromic cluster repeats ) - sections d'ADN non codant provenant de répétitions et d'espaceurs alternés, fragments des génomes de virus qui parasitent cette bactérie.



La cassette CRISPR est une sorte de base de données antivirus, elle contient des données organisées sur les menaces. Les espaceurs agissent comme des signatures: les fragments d'ADN qui y sont enregistrés reconnaissent les virus et déclenchent des mécanismes de défense.

La protection des cellules antivirales comprend trois étapes:

1. Adaptations;
2. Maturation des complexes effecteurs;
3. Réponse immunitaire.

Adaptation - l'acquisition de nouveaux espaceurs. Les espaceurs, comme les signatures, ne peuvent pas être créés sans interagir avec le virus.
Lorsque des bactéries sont infectées à partir d'un génome étranger, un fragment est découpé par lequel ce virus est reconnu à l'avenir.
Le complexe protéique Cas est impliqué dans l'adaptation. Comme un antivirus informatique, il scanne le code ADN étranger à la recherche de sites "suspects". Ayant découvert ces derniers, Cas découpe un fragment du génome viral et l'intègre comme un espaceur dans la cassette CRISPR.

L'espaceur protège la bactérie tant qu'elle correspond au génome du virus.
Le virus accumule des mutations ponctuelles, perdant sa ressemblance avec un espaceur, ce qui affaiblit la défense des bactéries. De même, les virus informatiques polymorphes agissent - ils se modifient à chaque nouvelle infection, ce qui les rend difficiles à détecter.

Les espaceurs déjà enregistrés dans la cassette CRISPR sont inutiles dans la lutte contre le nouveau virus. CRISPR / Cas, en tant que base de données antivirus, a besoin de mises à jour régulières.

Le fonctionnement correct de CRISPR / Cas neutralise les infections virales et empêche l'insertion d'un génome étranger dans le génome cellulaire, comme une porte dérobée au niveau de l'ADN.

CRISPR, comme l'antivirus, a tort. CRISPR se caractérise par une erreur telle que les faux positifs - les espaceurs coïncident parfois avec le propre génome de la cellule, puis les mécanismes de défense fonctionnent selon un scénario auto-immun, ils détruisent l'ADN des bactéries.

CRISPR / Cas comme antivirus signature. Partie 2

Matériaux pour les personnes intéressées :
Systèmes CRISPR: immunisation des procaryotes Edition du
génome avec CRISPR / Cas9
CRISPR/Cas9

Source: https://habr.com/ru/post/fr394191/