Mobile element warfare via CRISPR and anti-CRISPR in <i>Pseudomonas aeruginosa</i>
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY Bacteria deploy multiple defense mechanisms to prevent the invasion of mobile genetic elements (MGEs). CRISPR-Cas systems use RNA-guided nucleases to target MGEs, which in turn produce anti-CRISPR (Acr) proteins that inactivate Cas protein effectors. The minimal component Type I-C CRISPR-Cas subtype is highly prevalent in bacteria, and yet a lack of a tractable in vivo model system has slowed its study, the identification of cognate Acr proteins, and thus our understanding of its true role in nature. Here, we describe MGE-MGE conflict between a mobile Pseudomonas aeruginosa Type I-C CRISPR-Cas system always encoded on pKLC102-like conjugative elements, which are large mobile islands, and seven new Type I-C anti-CRISPRs (AcrIF2*, AcrIC3-IC8) encoded by phages, other mobile islands, and transposons. The P. aeruginosa Type I-C system possesses a total of 300 non-redundant spacers (from 980 spacers total) across the 42 genomes analyzed, predominantly targeting P. aeruginosa phages. Of the seven new Type I-C anti-CRISPRs, all but one are highly acidic, and four have surprisingly broad inhibition activity, blocking multiple distantly related P. aeruginosa Type I CRISPR system subtypes (e.g. I-C and I-F, or I-C and I-E), including AcrIF2 (now, AcrIF2*), a previously described DNA mimic. Anti-type I-C activity of AcrIF2* was far more sensitive to mutagenesis of acidic residues in AcrIF2* than anti-type I-F activity, suggesting distinct binding mechanisms for this highly negatively charged protein. Five of the seven Acr proteins block DNA-binding, while the other two act downstream of DNA-binding, likely by preventing Cas3 recruitment or activity. For one such Cas3 inhibitor (AcrIC3), we identify a novel anti-CRISPR evasion strategy: a cas3-cas8 gene fusion, which also occurs in nature. Collectively, the Type I-C CRISPR spacer diversity and corresponding anti-CRISPR response, all occurring on Pseudomonas MGEs, demonstrates an active co-evolutionary battle between parasitic elements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».