borovikova_sofiya@mail.ru 0,0

Как известно, система CRISPR/Cas служит мощнейшим средством защиты бактерий от мобильных генетических элементов (плазмид, транспозонов и, конечно, бактериофагов). За прошедшие несколько лет системы CRISPR/Cas обнаружены у большинства бактерий и архей. Однако накапливается все больше данных, свидетельствующих о том, что роль CRISPR/Cas не ограничивается адаптивным иммунитетом. Показано, что эти системы регулируют экспрессию многих бактериальных генов, влияя на вирулентность патогенных бактерий и групповое поведение, а также участвуют в репарации ДНК и ускоряют эволюцию геномов. Наш обзор посвящен неиммунным функциям систем CRISPR/Cas и их молекулярным механизмам.

Результаты недавних исследований ставят под вопрос применимость наиболее распространенных систем CRISPR/Cas9 для редактирования генома. Удар пришел, откуда его не ждали, а именно, со стороны иммунитета. Выяснилось, что у многих людей имеются антитела к ключевому компоненту системы — белку Cas9.

Вирофаги — это небольшая группа вирусов, которые могут размножаться в эукариотических клетках только вместе с другим вирусом-хозяином, используя его «фабрику» для производства собственных частиц. Известные на данный момент вирофаги паразитируют на гигантских вирусах, в частности мимивирусах, которые, в свою очередь, инфицируют клетки амёб. Используя ферменты вирусов-хозяев для образования своих частиц, вирофаги сильно портят им жизнь, мешая формированию вирионов и протеканию инфекционного цикла. Недавно было показано, что мимивирусы не так уж и беззащитны перед вирофагами: у них есть особая молекулярная машина, получившая название MIMIVIRE. Первоначально было заявлено, что по механизму работы MIMIVIRE очень напоминает систему CRISPR/Cas прокариот, направленную на защиту от вирусов и плазмид. Впрочем, история с MIMIVIRE куда более темная, чем кажется на первый взгляд...

В предпраздничной суете «Биомолекула» не может просто так взять и не подвести научные итоги уходящего года. В 2017-м завершил свою миссию легендарный зонд «Кассини», бушевали страсти вокруг глобального потепления и политических решений президента США, вздымались гравитационные волны... а также волна обвинений в домогательствах, которой, увы, не удалось избежать и ряду крупных университетов. Однако, разумеется, нас прежде всего интересуют биология и медицина — чем они впечатлили мир в этом году? С целью выделить самое важное, обратимся к экспертам крупнейших научных изданий — Nаture и Science, — а ради полноты картины учтем мнение мировой читательской публики, запечатленное в рейтинге «Альтметрики».

Конец декабря — финишная черта календарного года. Время оглянуться назад в прошлое и подвести итоги. Раньше доброй рождественской традицией для многих людей был процесс отправления и получения открыток с пожеланиями и дружественными советами. Но время идет вперед, и сегодня новогодние открытки стали не мессенджером, а скорее средством хранения информации. Перебирая старые карточки с описаниями, можно вспомнить самые яркие и запомнившиеся моменты прошедшего. Накануне Нового года представляем вам праздничный парад открыток, в которых мы вместе со знакомыми героями мультфильмов вспомним самые читаемые статьи «Биомолекулы» 2017 года.

Системы CRISPR/Cas, обеспечивающие адаптивный иммунитет к вирусам и мобильным генетическим элементам у прокариот, обнаружены примерно у 50% бактерий и 90% архей. Однако некоторые бактериофаги могут нарушать работу системы CRISPR/Cas при помощи особых белков, получивших в совокупности название «анти-CRISPR» (англ. anti-CRISPR). На данный момент описано 22 семейства белков анти-CRISPR, которые действуют против систем CRISPR/Cas I и II типов. Предполагается, однако, что способность избегать действия систем CRISPR/Cas широко распространена среди фагов и других мобильных генетических элементов, так как, согласно новейшим данным, системы CRISPR/Cas минимально препятствуют горизонтальному переносу генов. Данная статья посвящена истории открытия, механизмам действия, а также эволюционному и биотехнологическому значениям известных на сегодняшний момент анти-CRISPR-белков.