Yeni keşfedilen Cat1 isimli bakteriyel savunma proteini, virüsü etkisiz hale getirmenin sıra dışı bir yöntemini ortaya koyuyor.

Hayvanlardan en küçük mikroplara kadar tüm canlıların kendilerini korumak için yollara ihtiyacı vardır. Bakteriler küçük ve basit olabilir, ancak viral saldırganlarla savaşmak için inanılmaz derecede akıllı stratejiler geliştirmişlerdir. En iyi bilinen savunma araçlarından biri, bilim insanlarının FDA tarafından onaylanan çığır açıcı bir gen düzenleme teknolojisine dönüştürdüğü CRISPR-Cas9’dur.

Geçtiğimiz yıl boyunca, Rockefeller Üniversitesi ve Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi’ndeki araştırmacılar bu mikrobiyal savunma sisteminin başka bir katmanını araştırıyordu. Luciano Marraffini ve Dinshaw Patel liderliğindeki ekipler, CARF efektörleri olarak bilinen özel bir bağışıklık proteinleri grubuna odaklandı. Bu moleküler araçlar, bakterilerin enfekte olmuş hücreleri kapatmasına yardımcı olarak virüslerin yakındaki hücrelere yayılmasını durduruyor.

Science dergisinde yayınlanan son bir çalışmada bilim insanları Cat1 adını verdikleri güçlü bir yeni CARF efektörünü ortaya çıkardılar. Cat1’i bu kadar etkili kılan şey alışılmadık derecede karmaşık yapısıdır. Hücrelerin işlev görmesi için ihtiyaç duyduğu anahtar bir molekülü hedef alır ve yok eder. Bu hayati yakıt olmadan, istilacı virüs mahsur kalır ve saldırısına devam edemez.

Marraffini, “Laboratuvarlarımızın ortak çalışması, bu CARF etkililerinin ne kadar etkili ve farklı olduğunu ortaya koyuyor,” diyor. “Moleküler aktivitelerinin aralığı oldukça şaşırtıcı.”

Çoklu savunma sistemleri

CRISPR, bakteri ve diğer belirli tek hücreli organizmaların adaptif bağışıklık sistemlerinde faj adı verilen virüslere karşı koruma sağlayan bir mekanizmadır. Altı tip CRISPR sistemi kabaca aynı şekilde çalışır: Bir CRISPR RNA’sı , bir bağışıklık tepkisini aracılık etmek için bir cas enzimini tetikleyen yabancı genetik kodu belirler ve genellikle istilacı materyali keser.

Ancak giderek artan bir kanıt grubu, CRISPR sistemlerinin genetik makasların ötesinde çok çeşitli savunma stratejileri kullandığını gösteriyor. Marraffini’nin laboratuvarı bu araştırmaların çoğunda öncü oldu. Özellikle, CRISPR-Cas10 sistemlerindeki CARF efektörleri adı verilen bir molekül sınıfını inceliyorlar; bunlar, bir bakterinin faj enfeksiyonu üzerine aktive olan proteinlerdir.

Burada pembe ve mor tonlarında görülen Cat1 monomerleri, filamenti uzatmak için dimerleri yapıştıran cA4 ise turuncu renktedir. Kaynak: Rockefeller Üniversitesi Bakteriyoloji Laboratuvarı CARF efektör bağışıklığının, viral replikasyon için elverişsiz bir ortam yaratarak çalıştığına inanılmaktadır. Örneğin, Cam1 CARF efektörü, 
enfekte bir hücrenin membran depolarizasyonuna neden olurken, Cad1 bir tür moleküler fümigasyon tetikleyerek enfekte bir hücreyi toksik moleküllerle doldurur.

Metabolik dondurma

Mevcut çalışma için araştırmacılar ek CARF etkililerini tanımlamaya çalışmak istediler. Cat1’i bulmak için güçlü bir yapısal homoloji arama aracı olan Foldseek’i kullandılar.

Cat1’in , hücrede NAD ^{+ adı verilen temel bir metaboliti parçalamak üzere enzimi uyaran siklik tetra-adenilat veya} _cA4 adı verilen ikincil haberci moleküllerin bağlanmasıyla bir virüsün varlığı konusunda uyarıldığını buldular .

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.