Toda criatura viva na Terra precisa se proteger de algo que pode prejudicá -la. As bactérias não são diferentes. E, apesar de sua relativa simplicidade, eles implantam estratégias defensivas significativamente inteligentes contra invasores virais. O mais conhecido é o CRISPR-CASS 9, adaptado ao uso humano como a primeira técnica de edição genética apreciada pela FDA.
No último ano, pesquisadores do Laboratório de Bacteriologia de Rockefeller, liderados por Luciano Marfini e no Laboratório de Biologia Estrutural do DSCC, liderados por Dinsho Patel, estão estudando o principal resistor de algum sistema CRISPR, conhecido como Carf Patel. Essas armas recém -descobertas adotam abordagens diferentes para alcançar o mesmo objetivo: prisão das atividades celulares, o que impede que o restante das bactérias espalhe um vírus pela população.
Uma publicação recente CiênciaOs cientistas anunciaram o novo eficaz de toques que descobriram, que fizeram o KAT 1. Graças a uma estrutura molecular complexa anormal, essa proteína pode reduzir o metabolismo necessário para a função celular. À esquerda sem combustível, uma moagem de planos para atacar ainda mais os atacantes virais foi interrompida.
“A tarefa combinada de nossos laboratórios está revelando que esses efeitos de toques são eficazes – e separados -“, diz Marfini. “O alcance de suas atividades moleculares é incrível” “”
Medidas de defesa múltiplas
O CRISPR é um processo de resistência adaptável a bactérias e outros organismos específicos de células únicas que protegem contra vírus chamados de fase. Seis tipos de sistemas CRISPR funcionam aproximadamente: um RNA CRISPR detecta o código genético estranho, que desencadeia mediar uma enzima CAS a mediar em resposta à resistência, geralmente arrebata os ingredientes invasores.
No entanto, uma empresa crescente de evidências indica que os sistemas CRISPR implantam diferentes tipos de técnicas de proteção além da tesoura genética. O laboratório de Marfini mudou -se para a maior parte deste estudo. Especificamente, eles estão estudando uma molécula de classe chamada efetor de CRF no sistema CRISPR-CASS 10, que é ativado na infecção de fase de uma bactéria.
Acredita -se que os efeitos do CARF funcionem criando um ambiente irracional para a réplica viral. Por exemplo, o regozio CAM 1 degrada a membrana de uma célula infectada, enquanto o CAD 1 desencadeia um tipo de fumaça molecular, inundando uma célula infectada com moléculas tóxicas.
Metabolismo
Para o estudo atual, os pesquisadores queriam tentar identificar efeitos adicionais do CARF. Eles usaram FoldSec para encontrar o CAT 1, um forte equipamento de busca de homologia estrutural.
Eles descobriram que o Tetra-Amenil Címico ou CA foi avisado na presença de um vírus que liga moléculas de moléculas de mensagens secundárias4Que estimulam a enzima a manter um metabolismo necessário na célula chamado NAD+O
“Uma vez em quantidade adequada de NAD+ Cleved, a célula entra em um estado em crescimento “, diz Christian Baka, co-primeiro autor,” estudante de pós-graduação do TPCB do Marfini Lab. Assim, o CAT é semelhante ao CAT CAM 1 e CAD 1, que todos fornecem imunidade de bactérias em nível populacional. “
Complexidade única
Embora sua resistência possa ser semelhante a esses outros efeitos do CARF, sua forma foi publicada por uma análise estrutural detalhada do crio-EM, não como co-primeiro autor Pooja Majumdar como um laboratório Patel Patel.
Ele podia ver que o CAT 1 contém uma estrutura incrivelmente complexa de proteína, de modo que o Dimmer CA 1 é adesivo por CA4 Moléculas de sinal, Faça filamentos longos em infecções virais e pare NAD+ Sticky é o metabolismo em bolsos moleculares. “Uma vez NAD+ O metabolismo é fechado pelos filametes do CAT 1, não está disponível para usar a célula “, explicou Majumdar.
No entanto, a única complexidade estrutural da proteína não para por aí, acrescentou. “Os filamentos se comunicam para formar feixes espirais trigonais e esses feixes podem se estender para produzir feixes espirais pentagonais”, diz ele. O objetivo desses elementos estruturais é deixado para investigar.
Além disso, o incomum é que o gato 1 geralmente parece funcionar sozinho. “Geralmente você tem duas atividades no terceiro sistema CRISPR que contribui para a imunidade”, disse Baca. “No entanto, a maioria das bactérias que codificam o CAT 1 depende inicialmente do KAT 1 para o seu efeito de imunidade”.
Marphini diz que essas pesquisas levantaram novas questões interessantes. “Embora eu ache que provamos o cenário geral – os afiliados da curfeição são ótimos na prevenção da transcrição de fase – ainda precisamos aprender muito sobre os detalhes de como eles fazem isso. Seria interessante ver onde esse trabalho nos levou a seguir”.
