2025-01-27

Žurnale „Molecular Cell“ publikuotas Lietuvių tyrėjų straipsnis apie bakterijų apsaugos sistemas CRISPR-Cas

Lietuvos mokslo tarybos (LMT) finansuoto mokslinio tyrimo straipsnis „Filament Formation Activates Protease and Ring Nuclease Activities of CRISPR Lon-SAVED“ (CRISPR Lon-SAVED filamento struktūros susiformavimas įjungia proteazės ir žiedo nukleazės aktyvumus“) publikuotas prestižiniame ir aukštu cituojamumo indeksu išsiskiriančiame žurnale „Molecular Cell“. Tai vienas pagrindinių leidyklos „Cell Press / Elsevier“ mokslo žurnalų, kuriame spausdinami išskirtinio mokslinio lygio molekulinės biologijos srities straipsniai.

Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) Biotechnologijos instituto tyrėjai dokt. Dalia Smalakytė, Audronė Rukšėnaitė, dr. Giedrius Sasnauskas, dr. Giedrė Tamulaitienė ir dr. Gintautas Tamulaitis nustatė bakterijose randamų CRISPR-Cas „baltymų žirklių“ struktūrą ir pasiūlė jų veikimo mechanizmą.

CRISPR-Cas sistemos yra vienas iš bakterijų būdų apsisaugoti nuo virusų. Bakterijose aptinkamos kelių tipų apsauginės CRISPR-Cas sistemos, kurios skiriasi savo sudėtimi ir veikimo mechanizmu. Šiuo metu labiausiai žinomi Cas9 ir Cas12 baltymai, dar vadinami DNR arba genomų „žirklėmis“, kurie sukėlė proveržį genomo redagavimo srityje, suteikdami mokslininkams galimybę tiksliai redaguoti genomus ir ištaisyti ligas sukeliančias mutacijas.

Dr. G. Tamulaičio vadovaujama mokslininkų grupė tyrinėja bakterijų apsaugos sistemą CRISPR-Cas10, veikiančią kaip jutiklis, kuris, atpažinęs, kad bakteriją užpuolė virusas, siunčia „žinią“ susintetindamas unikalias signalines molekules – ciklinius oligoadenilatus. Šią žinią-molekulę atpažįsta įvairūs pagalbiniai sistemos baltymai efektoriai, sustiprinantys bakterijos apsaugą nuo virusų. Neseniai bioinformatikų atlikta kompiuterinė analizė prognozavo, kad su CRISPR-Cas10 asocijuoti efektoriai gali pasižymėti įvairiais fermentiniais aktyvumais ir todėl bakterijos galėtų apsiginti nuo viruso įvairiais būdais.

Straipsnio autorė D. Smalakytė pažymi, kad CRISPR-Cas „baltymų žirklių“ aktyvumas yra griežtai reguliuojamas laiko atžvilgiu. Jos turi vidinį laikmačio mechanizmą, kuris įsijungia vos tik žinios-molekulės yra surišamos į suformuotą filamentą. Šis mechanizmas unikalus, palyginti su kitais panašios sandaros signalą atpažįstančiais baltymais efektoriais.

Nuotraukoje: VU GMC dr. Gintautas Tamulaitis ir dokt. Dalia Smalakytė

Parengta pagal Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro informaciją
Jono Tumasonio nuotrauka