CRISPR / Cas sebagai antivirus tanda tangan. Bagian 1

Kami memahami kekebalan antivirus dari bakteri CRISPR / Cas, dibandingkan dengan antivirus tanda tangan.




CRISPR ( Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats, short palindromic cluster repeats ) - bagian dari DNA non-coding dari pengulangan dan spacer bergantian, fragmen genom virus yang memparasit bakteri ini.



CRISPR-kaset adalah sejenis basis data anti-virus, ini berisi data yang terorganisir tentang ancaman. Spacer bertindak sebagai tanda tangan: fragmen DNA yang direkam di dalamnya mengenali virus dan memicu mekanisme pertahanan.

Perlindungan sel antivirus terdiri dari tiga tahap:

1. Adaptasi;
2. Pematangan kompleks efektor;
3. Respon kekebalan tubuh.

Adaptasi - akuisisi spacer baru. Spacer, seperti tanda tangan, tidak dapat dibuat tanpa berinteraksi dengan virus.
Ketika bakteri terinfeksi dari genom asing, sebuah fragmen dipotong dimana virus ini dikenali di masa depan.
Kompleks protein Cas terlibat dalam adaptasi. Seperti antivirus komputer, ia memindai kode DNA asing untuk mencari situs yang "mencurigakan". Setelah menemukan ini, Cas memotong sebagian genom virus dan menyematkannya sebagai spacer ke kaset CRISPR.

Spacer melindungi bakteri selama itu cocok dengan genom virus.
Virus mengakumulasi mutasi titik, kehilangan kemiripannya dengan spacer, dan ini melemahkan pertahanan bakteri. Demikian pula, virus komputer polimorfik bertindak - mereka mengubah diri dengan setiap infeksi baru, sehingga sulit dideteksi.

Spacer yang sudah direkam dalam kaset CRISPR tidak berguna dalam perang melawan virus baru. CRISPR / Cas, sebagai basis data anti-virus, membutuhkan pembaruan rutin.

CRISPR / Cas yang berfungsi dengan baik menetralkan infeksi virus dan mencegah penyisipan genom asing ke dalam genom sel, seperti pintu belakang pada tingkat DNA.

CRISPR, seperti antivirus, salah. CRISPR ditandai oleh kesalahan seperti false positive - spacer kadang-kadang bertepatan dengan genom sel sendiri, kemudian mekanisme pertahanan bekerja sesuai dengan skenario autoimun, mereka menghancurkan DNA bakteri.

CRISPR / Cas sebagai antivirus tanda tangan. Bagian 2

Bahan bagi mereka yang tertarik :
Sistem CRISPR: imunisasi prokariota
Penyuntingan genom dengan CRISPR / Cas9
CRISPR/Cas9

Source: https://habr.com/ru/post/id394191/