CRISPR

CRISPR valk koos DNA fragmendiga
CRISPR valk

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats; hääldatakse "crisper") ehk klasterdatud regulaarsete vahedega lühikesed palindroomsed kordused on prokarüootide DNA-s esinevad lühikesed kordusjärjestused, mis vahelduvad sissetungivatelt viirustelt või plasmiididelt omandatud ja genoomi sisestatud mittekodeerivate DNA lõikudega.

CRISPR järjestustes asuvate viirustelt või plasmiididelt omandatud lõikude pealt transkribeeritakse sissetungiva võõr-DNA-ga komplementaarsed RNA lõigud, mille vahendusel prokarüoodi immuunsüsteem tunneb ära võõr-DNA ning lagundab selle.

CRISPR järjestused mängivad olulist rolli bakterite kaitsesüsteemis ning annab aluse genoomi editeerimise tehnoloogiale CRISPR-Cas9 süsteem, mida kasutades on võimalik erinevatesse organismidesse sisse viia püsivaid geenimodifikatsioone.

CRISPR/Cas on prokarüootide immuunsüsteemi osa, mis annab resistentsuse mitteomaste geneetiliste elementide, näiteks plasmiidide või faagide suhtes .RNA lisab vahejärjestusi, mis aitavad Cas valkudel ära tunda ning seejärel lõigata eksogeense päritoluga DNA-d. Võõr-RNA-d suunavad lõikama Cas valgud.

CRISPR järjestused esinevad ligikaudu 40% sekveneeritud bakterigenoomides ning 90% sekveneeritud arhede genoomides.

Mehhanism

CRISPR/Cas-i abil omandatud immuunsus on iseloomulik bakteritele ja arhedele. CRIPSR/Cas ennetab bakteriofaagide infektsiooni, konjugatsiooni ning transformatsiooni rakku siseneva võõr-DNA lagundamise kaudu.

Kordusjärjestuste omandamine

Mikroobidesse tungivate viiruste sissetungil on prokarüoodi esmaseks immuunvastuseks võõr-DNA tabamine ja sisestamine CRISPR lookusesse speisser-järjestusena.

Cas1 ja Cas2 valgud on levinud kõikides CRISPR/Cas immuunsüsteemides, mis näitab, et antud valgud on seotud speisserite omandamisega. Mutatsioonidel põhinevad uuringud näitavad, et Cas1 või Cas2 valgu eemaldamisel peatub speisserite omandamine ilma, et häiruks CRISPR-i immuunvastus.

Iseloomustatud on mitmeid Cas1 valke, samuti on kokku pandud ka nende struktuur. Cas1 valkudel on mitmekesine aminohappeline järjestus, kuid kristallstruktuurilt on erinevad valgud sarnased. Kõik eraldatud Cas1 valgud on metalli-ioonist sõltuvad nukleaasid, mis seonduvad DNA-ga sõltumata selle järjestusest.

Cas2 valgud omavad kas üksikahelalist ssRNA või kaheahelalist dsDNA endoribonukleaasset aktiivsust.

Soolekepikese (E. coli) I-E süsteemis moodustavad Cas1 ja Cas2 valgud kompleksi, kus Cas2 valgu dimeer moodustab silla kahe Cas1 dimeeriga. Antud kompleksis täidab Cas2 mitte-ensümaatilise pakkimise rolli, seondudes kaheahelalisele võõr-DNA fragmendile. Samal ajal seondub Cas1 DNA üheahelalisele osale ning katalüüsib selle integratsiooni CRISPR kompleksi järjestusse.

Uusi speissereid lisatakse alati CRISPR järjestuse algusse (põhijärjestuse kõvale), mille tulemusena moodustub kronoloogiline loend viirusinfektsioonidest. Integratsiooni täpsuse eest vastutab E. colis histooni sarnane valk, mida nimetatakse integreeritud peremeesfaktoriks ehk IHF (integration host factor).

Protospeisseri külgnevad motiivid

Bioinformaatilised analüüsid on näidanud, et protospeisserite külgnevaid järjestusi ei valita juhuslikult, vaid sobituvad lühikeste (3–5-aluspaariliste) DNA lõikudega, mida nimetatakse protospeisseriga külgnevateks motiivideks ehk PAM-ideks. CRISPR/Cas süsteemide analüüsid näitavad, et PAM-id on olulised I ja II tüüpi, kuid mitte III tüüpi omandamissüsteemidele. I ja II tüüpi süsteemide puhul jäetakse protospeisserid välja positsioonis, kus PAM on järjestuse kõrval ning teisel pool speisserit tehakse lõige joonlauamehhanismi abil. Selle tulemusena säilitatakse konstantne speisser-järjestuse suurus CRISPR-is. PAM järjestuse konserveeritus erineb CRISPR/Cas süsteemide vahel, mis annab põhjuse oletada, et see on evolutsiooniliselt seotud Cas1 valgu ning CRISPR-i põhijärjestusega.

PAM järjestus on oluline speisseri insertsioonil I-E süsteemides. Antud järjestus sisaldab tugevalt konserveerunud lõpp-nukleotiidi, mis on protospeisseri esimese nukleotiidi kõrval. Viimasest nukleotiidiist saab lõpliku järjestuse esimeseks otseseks korduseks. Antud nähtus viitab sellele, et speisseri omandamise süsteem toodab üheahelalisi DNA üleulatuvaid otsi kordusmotiivis. PAM-is tekivad üleulatuvad otsad teisest kuni viimase positsioonini speisseri insertsiooni tulemusena. Siiski ei ole seesugune mehhanism levinud kõikides CRISPR/Cas süsteemides, kuna PAM-id ei ole teistes organismides viimases positsioonis samaväärsel tasemel konserveerunud. Tõenäoliselt genereeritakse teistes süsteemides kordusjärjestuse lõppu ja protospeisseri omandamise käigus tömp ots.

Insertsiooni tüübid

Sulfolobus solfataricus'e CRISPR järjestuse analüüsi tulemusel on selgunud, et kanoonilised speisseri insertsioonid on oluliselt komplekssemad – üks kuuest CRISPR lookusest inserteerib uued speisserid juhuslikult üle kogu CRISPR järjestuse.

Paljud CRISPR järjestused sisaldavad mitmeid speissereid, mis pärinevad ühest ja samast faagist. Mehhanism, mis on selle fenomeni taga, avastati I-E tüüpi E. coli süsteemis. Märgatavat suurenemist speisserite omandamisel täheldati kohtades, kus speisserid omasid juba eelneva sihtmärgina faagi, olenemata protospeisseri mittekattuvusest. Taoline seondumine nõuab Cas valkude olemasolu nii omandamise kui ka omavahelise suhtluse protsessides. Uued speisserid omandatakse alati sellele ahelale, kus on ühilduv speisser-järjestus. Kirjeldatud nähtus tõestatas hüpoteesi, et speisserite omastamise kompleks liigub pärast seondumist võõr-DNA-l, et leida uus protospeisseri järjestus.

Biogenees

CRISPR-RNA (crRNA), mis juhatab võõr-DNAga kokkupuute ajal Cas nukleaasi sihtmärgini, peab olema sünteesitud CRISPR järjestuse alusel. crRNA transkribeeritakse algselt ühe osana suurest transkriptist, mis sisaldab mitmesuguseid CRISPR-järjestusi. Cas valgud lõikavad algset transkripti ning moodustuvad crRNA-d. crRNA-de tootmise mehhanism varieerub erinevates CRISPR/Cas süsteemides.

I-E ja I-F tüüpi süsteemides tunnevad Cas6e ja Cas6f valgud ära DNA lingud, mis on moodustunud indetsete korduste seondumise tulemusena ning mis moodustavad crRNA. Antud Cas valgud lagundavad algse transkripti paardunud regiooni otstest, mille tulemusena jääb alles üks crRNA ning väikesed lõigud paardunud kordusjärjestuste regioonist.

III tüüpi süsteemid kasutavad ka Cas6 valku, kuigi kordusjärjestused ei tooda DNA linge. Algne transkript keeratakse ümber Cas6 valgu, millega lubatakse DNA lõikamist kordusjärjestusest ainult ülesvoolu.

II tüüpi süsteemides puudub Cas6 valku kodeeriv geen, mistõttu kasutatakse DNA lõikamiseks RNaasIII. Funktsionaalsed tüüp II süsteemid kodeerivad eriti väikseid RNA-si ehk transaktiveerivaid crRNA-si (tracrRNA), mis on komplementaarsed kordusjärjestusele. TracrRNA transkriptsioon ja primaarne CRISPR transkript toovad endaga kaasa aluspaaride paardumise ning dsRNA moodustumise, mis on RNAasIII sihtmärgiks ning mille käigus toodetakse crRNA-si.

CRISPR immuunsuse kolm tüüpi. Cas1 ja Cas2 valgud tunnevad protospeisseite abil ära rakku tunginud võõr-DNA (1). Protospeisser ligeeritakse kordusjärjestusele, mis asuvad põhijärjestuse kõrval (2). Üheahelaline pikendamine parandab CRISPR järjestuse ja duplitseerib kordusjärjestust. crRNA protsessimise ning interferentsi staadiumites esinevad erinevused, mis jagab CRISPR süsteemid kolmeks (3). Cas geenid lõikavad esmast CRISPR transkripti, mille tulemusena saadakse crRNA-d (4). I tüüpi süsteemis lõikavad Cas6e/Cas6f valgud ssRNA ja dsRNA molekule, mis moodustavad juuksenõela struktuure. II tüüpi süsteemis kasutatakse dsRNA moodustamiseks tracrRNA-d; lõikamine toimub Cas9 ja RNaasIII abil. Tüüp III süsteemis kasutatakse Cas6 homoloogi, mis ei vaja lõikamiseks juuksenõela struktuuri olemasolu (5). II ja III tüüpi süsteemides lõigatakse molekule lisaks veel kas 5´ või 3´ otsest, mille tulemusena saadakse küps crRNA (6). Saadud crRNA-d seonduvad Cas valguga, moodustuvad interferentsi kompleksid (7). Tüüp I ja II süsteemides on valgu ja PAM järjestuse interaktsioon kriitilise tähtsusega võõr-DNA lagundamiseks. Tüüp III süsteemis pole seesugune interaktsioon vajalik (8).

Erinevalt teistest süsteemidest ei sisalda crRNA täispikkuses speisserit, vaid lühendatud otsaga speisserjärjestust. crRNA-d moodustab Cas valkudega seostudes ribonukleotiidide kompleksid, mis suudavad ära tunda võõr-DNA-d. crRNA-d ei eelista kodeerivat ega ka mittekodeerivat järjestust, mis viitab RNA-suunatud sihtmärk-DNA süsteemile. I-E tüüpi kompleksid vajavad ühe crRNA-ga seondumiseks viit Cas valku.

Interferents

Interferentsi staadiumis tunnevad I tüüpi süsteemides PAM järjestuse ära crRNA-ga komplementaarsed järjestused, mis on vajalikud ka crRNA-ga kokkusulamisel. I tüüpi süsteemides toimub aluspaaride seondumine crRNA-ga ja protospeisseri signaaline konformatsioonilised muutusted. Käivitatud kaskaad toob endaga kaasa Cas3 valgu ja DNA degradatsiooni.

II tüüpi süsteemides tuginetakse interferentsil vaid ühele multifunktsionaalsele Cas9 valgule. Cas9 vajab nii crRNA-d ja tracrRNA-d. DNA lõikamiseks kasutatakse kahekordseid HNH ja Ruvc/RNaasH-sarnaseid endonukleaasseid domeene. Vajalik on ka PAM-i ja faagi genoomi nukleotiidide vaheline seondumine. Antud süsteemides tuntakse PAM järjestusi ära samal ahelal, kus asub ka crRNA (mis on vastupidine ahel tüüp I süsteemides).

Sarnaselt tüüp I süsteemidega kasutatakse ka III tüüpi süsteemides crRNA-ga seostumiseks kuut või seitset Cas valku . Tüüp III süsteeme analüüsiti bakteritel S. solfataricus ja P. furiosus ning selgus, et sihtmärkmolekuliks on faagi DNA asemel mRNA, mis teeb antud süsteemi ainulaadseks RNA genoomiga faagide tabamiseks.

Mehhanismid, mis eristavad inteferentsi käigus organismile omast DNA-d võõr-DNA-st, on kodeeritud crRNA-des ning on seetõttu kõigis kolmes tüübis sarnased. Erinevat tüüpi protsesside jooksul sisaldavad kõik crRNA-d speisser-järjestusi ning teatud hulka kordusjärjestusi mõlemast protospeisseri otsast. Osaline kattuvus järjestuste vahel ei luba CRISPR/Cas süsteemil võtta sihtmärgiks kromosoomi nukleotiidide paardumist väljaspool speisser-järjestuse signaale, hoides sellega ära enda DNA lõikamise.

Viited

  1. ↑ Barrangou R (2015). "The roles of CRISPR-Cas systems in adaptive immunity and beyond". Current Opinion in Immunology. 32: 36–41. PMID 25574773. doi:10.1016/j.coi.2014.12.008
  2. ↑ Zhang F, Wen Y, Guo X (2014). "CRISPR/Cas9 for genome editing: progress, implications and challenges". Human Molecular Genetics. 23 (R1): R40–6. PMID 24651067. doi:10.1093/hmg/ddu125
  3. ↑ Redman M, King A, Watson C, King D (August 2016). "What is CRISPR/Cas9?". Archives of Disease in Childhood. Education and Practice Edition. 101 (4): 213–5. PMC 4975809 . PMID 27059283. doi:10.1136/archdischild-2016-310459
  4. ↑ Barrangou R, Fremaux C, Deveau H, Richards M, Boyaval P, Moineau S, Romero DA, Horvath P (March 2007). "CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotes". Science. 315 (5819): 1709–12. Bibcode:2007Sci...315.1709B. PMID 17379808. doi:10.1126/science.1138140
  5. ↑ Marraffini LA, Sontheimer EJ (December 2008). "CRISPR interference limits horizontal gene transfer in staphylococci by targeting DNA". Science. 322 (5909): 1843–5. Bibcode:2008Sci...322.1843M. PMC 2695655 . PMID 19095942. doi:10.1126/science.1165771
  6. ↑ Mohanraju P, Makarova KS, Zetsche B, Zhang F, Koonin EV, van der Oost J (2016). "Diverse evolutionary roots and mechanistic variations of the CRISPR-Cas systems". Science. 353 (6299): aad5147. PMID 27493190. doi:10.1126/science.aad5147
  7. ↑ Grissa I, Vergnaud G, Pourcel C (May 2007). "The CRISPRdb database and tools to display CRISPRs and to generate dictionaries of spacers and repeats". BMC Bioinformatics. 8: 172. PMC 1892036 . PMID 17521438. doi:10.1186/1471-2105-8-172
  8. ↑ Marraffini LA (October 2015). "CRISPR-Cas immunity in prokaryotes". Nature. 526(7571): 55–61. PMID 26432244. doi:10.1038/nature15386
  9. ↑ Aliyari R, Ding SW (January 2009). "RNA-based viral immunity initiated by the Dicer family of host immune receptors". Immunological Reviews. 227 (1): 176–88. PMC 2676720 . PMID 19120484. doi:10.1111/j.1600-065X.2008.00722.x
  10. 1 2 Dugar G, Herbig A, Förstner KU, Heidrich N, Reinhardt R, Nieselt K, Sharma CM (May 2013). "High-resolution transcriptome maps reveal strain-specific regulatory features of multiple Campylobacter jejuni isolates". PLoS Genetics. 9 (5): e1003495. PMC 3656092 . PMID 23696746. doi:10.1371/journal.pgen.1003495
  11. ↑ Hatoum-Aslan A, Maniv I, Marraffini LA (December 2011). "Mature clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats RNA (crRNA) length is measured by a ruler mechanism anchored at the precursor processing site". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (52): 21218–22. Bibcode:2011PNAS..10821218H. PMC 3248500 . PMID 22160698. doi:10.1073/pnas.1112832108
  12. ↑ Yosef I, Goren MG, Qimron U (July 2012). "Proteins and DNA elements essential for the CRISPR adaptation process in Escherichia coli". Nucleic Acids Research. 40 (12): 5569–76. PMC 3384332 . PMID 22402487. doi:10.1093/nar/gks216
  13. 1 2 3 Swarts DC, Mosterd C, van Passel MW, Brouns SJ (2012). "CRISPR interference directs strand specific spacer acquisition". PLoS One. 7 (4): e35888. Bibcode:2012PLoSO...735888S. PMC 3338789 . PMID 22558257. doi:10.1371/journal.pone.0035888
  14. ↑ Babu M, Beloglazova N, Flick R, Graham C, Skarina T, Nocek B, Gagarinova A, Pogoutse O, Brown G, Binkowski A, Phanse S, Joachimiak A, Koonin EV, Savchenko A, Emili A, Greenblatt J, Edwards AM, Yakunin AF (January 2011). "A dual function of the CRISPR-Cas system in bacterial antivirus immunity and DNA repair". Molecular Microbiology. 79 (2): 484–502. PMC 3071548 . PMID 21219465. doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07465.x
  15. ↑ Han D, Lehmann K, Krauss G (June 2009). "SSO1450—a CAS1 protein from Sulfolobus solfataricus P2 with high affinity for RNA and DNA". FEBS Letters. 583 (12): 1928–32. PMID 19427858. doi:10.1016/j.febslet.2009.04.047
  16. ↑ Wiedenheft B, Zhou K, Jinek M, Coyle SM, Ma W, Doudna JA (June 2009). "Structural basis for DNase activity of a conserved protein implicated in CRISPR-mediated genome defense". Structure. 17 (6): 904–12. PMID 19523907. doi:10.1016/j.str.2009.03.019
  17. 1 2 Wiedenheft B, Sternberg SH, Doudna JA (February 2012). "RNA-guided genetic silencing systems in bacteria and archaea". Nature. 482 (7385): 331–8. Bibcode:2012Natur.482..331W. PMID 22337052. doi:10.1038/nature10886
  18. ↑ Beloglazova N, Brown G, Zimmerman MD, Proudfoot M, Makarova KS, Kudritska M, Kochinyan S, Wang S, Chruszcz M, Minor W, Koonin EV, Edwards AM, Savchenko A, Yakunin AF (July 2008). "A novel family of sequence-specific endoribonucleases associated with the clustered regularly interspaced short palindromic repeats". The Journal of Biological Chemistry. 283 (29): 20361–71. PMC 2459268 . PMID 18482976. doi:10.1074/jbc.M803225200
  19. ↑ Nam KH, Ding F, Haitjema C, Huang Q, DeLisa MP, Ke A (October 2012). "Double-stranded endonuclease activity in Bacillus halodurans clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-associated Cas2 protein". The Journal of Biological Chemistry. 287 (43): 35943–52. PMC 3476262 . PMID 22942283. doi:10.1074/jbc.M112.382598
  20. ↑ Samai P, Smith P, Shuman S (December 2010). "Structure of a CRISPR-associated protein Cas2 from Desulfovibrio vulgaris". Acta Crystallographica Section F. 66 (Pt 12): 1552–6. PMC 2998353 . PMID 21139194. doi:10.1107/S1744309110039801
  21. ↑ Nuñez JK, Kranzusch PJ, Noeske J, Wright AV, Davies CW, Doudna JA (June 2014). "Cas1-Cas2 complex formation mediates spacer acquisition during CRISPR-Cas adaptive immunity". Nature Structural & Molecular Biology. 21 (6): 528–34. PMC 4075942 . PMID 24793649. doi:10.1038/nsmb.2820
  22. ↑ Nuñez JK, Lee AS, Engelman A, Doudna JA (March 2015). "Integrase-mediated spacer acquisition during CRISPR-Cas adaptive immunity". Nature. 519 (7542): 193–8. PMC 4359072 . PMID 25707795. doi:10.1038/nature14237
  23. ↑ Wang J, Li J, Zhao H, Sheng G, Wang M, Yin M, Wang Y (November 2015). "Structural and Mechanistic Basis of PAM-Dependent Spacer Acquisition in CRISPR-Cas Systems". Cell. 163 (4): 840–53. PMID 26478180. doi:10.1016/j.cell.2015.10.008
  24. ↑ Nuñez JK, Harrington LB, Kranzusch PJ, Engelman AN, Doudna JA (November 2015). "Foreign DNA capture during CRISPR-Cas adaptive immunity". Nature. 527 (7579): 535–8. PMC 4662619 . PMID 26503043. doi:10.1038/nature15760
  25. ↑ Sorek, Rotem; Lawrence, C. Martin; Wiedenheft, Blake (2013). "CRISPR-Mediated Adaptive Immune Systems in Bacteria and Archaea". Annual Review of Biochemistry. 82(1): 237–266. doi:10.1146/annurev-biochem-072911-172315
  26. ↑ Nuñez, James K.; Bai, Lawrence; Harrington, Lucas B.; Hinder, Tracey L.; Doudna, Jennifer A. (2016-06-16). "CRISPR Immunological Memory Requires a Host Factor for Specificity". Molecular Cell. 62 (6): 824–833. ISSN 1097–4164. PMID 27211867. doi:10.1016/j.molcel.2016.04.027
  27. ↑ Bolotin A, Quinquis B, Sorokin A, Ehrlich SD (August 2005). "Clustered regularly interspaced short palindrome repeats (CRISPRs) have spacers of extrachromosomal origin". Microbiology. 151 (Pt 8): 2551–61. PMID 16079334. doi:10.1099/mic.0.28048-0
  28. ↑ Horvath P, Romero DA, Coûté-Monvoisin AC, Richards M, Deveau H, Moineau S, Boyaval P, Fremaux C, Barrangou R (February 2008). "Diversity, activity, and evolution of CRISPR loci in Streptococcus thermophilus". Journal of Bacteriology. 190 (4): 1401–12. PMC 2238196 . PMID 18065539. doi:10.1128/JB.01415-07
  29. ↑ Deveau H, Barrangou R, Garneau JE, Labonté J, Fremaux C, Boyaval P, Romero DA, Horvath P, Moineau S (February 2008). "Phage response to CRISPR-encoded resistance in Streptococcus thermophilus". Journal of Bacteriology. 190 (4): 1390–400. PMC 2238228 . PMID 18065545. doi:10.1128/JB.01412-07
  30. ↑ Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, García-Martínez J, Almendros C (March 2009). "Short motif sequences determine the targets of the prokaryotic CRISPR defence system". Microbiology. 155 (Pt 3): 733–40. PMID 19246744. doi:10.1099/mic.0.023960-0
  31. ↑ Lillestøl RK, Shah SA, Brügger K, Redder P, Phan H, Christiansen J, Garrett RA (April 2009). "CRISPR families of the crenarchaeal genus Sulfolobus: bidirectional transcription and dynamic properties". Molecular Microbiology. 72 (1): 259–72. PMID 19239620. doi:10.1111/j.1365-2958.2009.06641.x
  32. 1 2 Shah SA, Hansen NR, Garrett RA (February 2009). "Distribution of CRISPR spacer matches in viruses and plasmids of crenarchaeal acidothermophiles and implications for their inhibitory mechanism". Biochemical Society Transactions. 37 (Pt 1): 23–8. PMID 19143596. doi:10.1042/BST0370023
  33. ↑ Díez-Villaseñor C, Guzmán NM, Almendros C, García-Martínez J, Mojica FJ (May 2013). "CRISPR-spacer integration reporter plasmids reveal distinct genuine acquisition specificities among CRISPR-Cas I-E variants of Escherichia coli". RNA Biology. 10 (5): 792–802. PMC 3737337 . PMID 23445770. doi:10.4161/rna.24023
  34. 1 2 Erdmann S, Garrett RA (September 2012). "Selective and hyperactive uptake of foreign DNA by adaptive immune systems of an archaeon via two distinct mechanisms". Molecular Microbiology. 85 (6): 1044–56. PMC 3468723 . PMID 22834906. doi:10.1111/j.1365-2958.2012.08171.x
  35. 1 2 Shah SA, Erdmann S, Mojica FJ, Garrett RA (May 2013). "Protospacer recognition motifs: mixed identities and functional diversity". RNA Biology. 10 (5): 891–9. PMC 3737346 . PMID 23403393. doi:10.4161/rna.23764
  36. 1 2 Goren MG, Yosef I, Auster O, Qimron U (October 2012). "Experimental definition of a clustered regularly interspaced short palindromic duplicon in Escherichia coli". Journal of Molecular Biology. 423 (1): 14–6. PMID 22771574. doi:10.1016/j.jmb.2012.06.037
  37. 1 2 3 Datsenko KA, Pougach K, Tikhonov A, Wanner BL, Severinov K, Semenova E (July 2012). "Molecular memory of prior infections activates the CRISPR/Cas adaptive bacterial immunity system". Nature Communications. 3: 945. Bibcode:2012NatCo...3E.945D. PMID 22781758. doi:10.1038/ncomms1937
  38. ↑ Marraffini LA, Sontheimer EJ (March 2010). "CRISPR interference: RNA-directed adaptive immunity in bacteria and archaea". Nature Reviews Genetics. 11 (3): 181–90. PMC 2928866 . PMID 20125085. doi:10.1038/nrg2749
  39. ↑ Kunin V, Sorek R, Hugenholtz P (2007). "Evolutionary conservation of sequence and secondary structures in CRISPR repeats". Genome Biology. 8 (4): R61. PMC 1896005 . PMID 17442114. doi:10.1186/gb-2007-8-4-r61
  40. ↑ Carte J, Wang R, Li H, Terns RM, Terns MP (December 2008). "Cas6 is an endoribonuclease that generates guide RNAs for invader defense in prokaryotes". Genes & Development. 22 (24): 3489–96. PMC 2607076 . PMID 19141480. doi:10.1101/gad.1742908
  41. ↑ Wang R, Preamplume G, Terns MP, Terns RM, Li H (February 2011). "Interaction of the Cas6 riboendonuclease with CRISPR RNAs: recognition and cleavage". Structure. 19 (2): 257–64. PMC 3154685 . PMID 21300293. doi:10.1016/j.str.2010.11.014
  42. ↑ Niewoehner O, Jinek M, Doudna JA (January 2014). "Evolution of CRISPR RNA recognition and processing by Cas6 endonucleases". Nucleic Acids Research. 42 (2): 1341–53. PMC 3902920 . PMID 24150936. doi:10.1093/nar/gkt922
  43. 1 2 Gasiunas G, Barrangou R, Horvath P, Siksnys V (September 2012). "Cas9-crRNA ribonucleoprotein complex mediates specific DNA cleavage for adaptive immunity in bacteria". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (39): E2579–86. Bibcode:2012PNAS..109E2579G. PMC 3465414 . PMID 22949671. doi:10.1073/pnas.1208507109
  44. ↑ Manica A, Zebec Z, Teichmann D, Schleper C (April 2011). "In vivo activity of CRISPR-mediated virus defence in a hyperthermophilic archaeon". Molecular Microbiology. 80 (2): 481–91. PMID 21385233. doi:10.1111/j.1365-2958.2011.07586.x
  45. ↑ ore MM, Lundgren M, van Duijn E, Bultema JB, Westra ER, Waghmare SP, Wiedenheft B, Pul U, Wurm R, Wagner R, Beijer MR, Barendregt A, Zhou K, Snijders AP, Dickman MJ, Doudna JA, Boekema EJ, Heck AJ, van der Oost J, Brouns SJ (May 2011). "Structural basis for CRISPR RNA-guided DNA recognition by Cascade". Nature Structural & Molecular Biology. 18 (5): 529–36. PMID 21460843. doi:10.1038/nsmb.2019
  46. ↑ Wiedenheft B, Lander GC, Zhou K, Jore MM, Brouns SJ, van der Oost J, Doudna JA, Nogales E (September 2011). "Structures of the RNA-guided surveillance complex from a bacterial immune system". Nature. 477 (7365): 486–9. Bibcode:2011Natur.477..486W. PMC 4165517 . PMID 21938068. doi:10.1038/nature10402
  47. ↑ Zhang J, Rouillon C, Kerou M, Reeks J, Brugger K, Graham S, Reimann J, Cannone G, Liu H, Albers SV, Naismith JH, Spagnolo L, White MF (February 2012). "Structure and mechanism of the CMR complex for CRISPR-mediated antiviral immunity". Molecular Cell. 45 (3): 303–13. PMC 3381847 . PMID 22227115. doi:10.1016/j.molcel.2011.12.013
  48. 1 2 Hale CR, Zhao P, Olson S, Duff MO, Graveley BR, Wells L, Terns RM, Terns MP (November 2009). "RNA-guided RNA cleavage by a CRISPR RNA-Cas protein complex". Cell. 139 (5): 945–56. PMC 2951265 . PMID 19945378. doi:10.1016/j.cell.2009.07.040
  49. ↑ Deng L, Garrett RA, Shah SA, Peng X, She Q (March 2013). "A novel interference mechanism by a type IIIB CRISPR-Cmr module in Sulfolobus". Molecular Microbiology. 87(5): 1088–99. PMID 23320564. doi:10.1111/mmi.12152
  50. ↑ Marraffini LA, Sontheimer EJ (January 2010). "Self versus non-self discrimination during CRISPR RNA-directed immunity". Nature. 463 (7280): 568–71. Bibcode:2010Natur.463..568M. PMC 2813891 . PMID 20072129. doi:10.1038/nature08703