Structural and Mechanistic Characterization of Type II-C Anti-CRISPR Proteins
Notice bibliographique
Résumé
The CRISPR-Cas adaptive immune system provides bacteria with defence against phage predation.CRISPR-Cas systems use protein-RNA complexes to cleave and eliminate invading phage genomes in a sequence specific manner. Phages have evolved a countermeasure through the expression of small protein inhibitors against CRISPR-Cas called “anti-CRISPRs”. Anti-CRISPR proteins use incredibly diverse mechanisms to either bind directly to or enzymatically modify Cas proteins to prevent cleavage mediated by CRISPR-Cas. CRISPR-Cas enzymes, especially Cas9, have been repurposed in many biotechnologies including genome editing. Anti-CRISPRs have potential to be utilized as “off-switches” for CRISPRCas9 gene editing, addressing safety and ethical concerns for the technology. Since their discovery in 2013, over 90 protein families of anti-CRISPRs have been reported, with 37 being inhibitors of Cas9 specifically. However, much of the mechanistic details of the anti-CRISPR proteins are left incomplete. In this thesis work, I characterize the inhibitory mechanisms of two CRISPR-Cas9 inhibitors, AcrIIC4 and AcrIIC5, using structural biology and biochemical and biophysical assays. I demonstrate that AcrIIC4 inhibits the DNA cleavage activity of Cas9 by binding to the REC2 domain of Cas9 and preventing the conformational changes required for Cas9 to switch into the active state, while AcrIIC5 inhibits Cas9 from binding to target DNA using DNA mimicry. The inhibitory mechanisms elucidated in my thesis work can be applied to the potential development of AcrIIC4 and AcrIIC5 for biotechnological purposes. This work also expands our knowledge of the vast arsenal phages have evolved to circumvent CRISPRCas defence.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».