Structural basis of DNA targeting by a transposon-encoded CRISPR–Cas system

反式激活crRNA 清脆的 生物 转座因子 核酸酶 计算生物学 Cas9 转座酶 遗传学 DNA 基因 基因组 细胞生物学
作者
Tyler S. Halpin-Healy,Sanne E. Klompe,Samuel H. Sternberg,I.S. Fernandez
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:577 (7789): 271-274 被引量:102
标识
DOI:10.1038/s41586-019-1849-0
摘要

Bacteria use adaptive immune systems encoded by CRISPR and Cas genes to maintain genomic integrity when challenged by pathogens and mobile genetic elements1–3. Type I CRISPR–Cas systems typically target foreign DNA for degradation via joint action of the ribonucleoprotein complex Cascade and the helicase–nuclease Cas34,5, but nuclease-deficient type I systems lacking Cas3 have been repurposed for RNA-guided transposition by bacterial Tn7-like transposons6,7. How CRISPR- and transposon-associated machineries collaborate during DNA targeting and insertion remains unknown. Here we describe structures of a TniQ–Cascade complex encoded by the Vibrio cholerae Tn6677 transposon using cryo-electron microscopy, revealing the mechanistic basis of this functional coupling. The cryo-electron microscopy maps enabled de novo modelling and refinement of the transposition protein TniQ, which binds to the Cascade complex as a dimer in a head-to-tail configuration, at the interface formed by Cas6 and Cas7 near the 3′ end of the CRISPR RNA (crRNA). The natural Cas8–Cas5 fusion protein binds the 5′ crRNA handle and contacts the TniQ dimer via a flexible insertion domain. A target DNA-bound structure reveals critical interactions necessary for protospacer-adjacent motif recognition and R-loop formation. This work lays the foundation for a structural understanding of how DNA targeting by TniQ–Cascade leads to downstream recruitment of additional transposase proteins, and will guide protein engineering efforts to leverage this system for programmable DNA insertions in genome-engineering applications. Cryo-electron microscopy structures of the TniQ–Cascade complex encoded by the Vibrio cholerae Tn6677 transposon reveal the mechanistic basis of the functional association of CRISPR- and transposon-associated machineries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
小蘑菇应助张达采纳,获得10
2秒前
自由从筠发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI2S应助zhaotuo采纳,获得10
2秒前
妙妙完成签到,获得积分10
4秒前
研友_ahgc发布了新的文献求助200
4秒前
风吹草动玉米粒完成签到,获得积分10
5秒前
Yang_Yuting完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助Rlawlight采纳,获得10
7秒前
Xieyusen发布了新的文献求助10
7秒前
11111111完成签到,获得积分10
8秒前
mumu发布了新的文献求助10
8秒前
英勇的鱼完成签到,获得积分20
8秒前
陶醉薯片完成签到,获得积分10
9秒前
junsizzz完成签到,获得积分10
9秒前
菌菌完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
wsfwsf01完成签到,获得积分10
13秒前
尘尘完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
张达完成签到 ,获得积分10
15秒前
Shelley发布了新的文献求助10
16秒前
研友_VZG7GZ应助Xieyusen采纳,获得10
16秒前
滕皓轩发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
潼潼完成签到 ,获得积分10
20秒前
zhaotuo发布了新的文献求助10
21秒前
mo完成签到,获得积分10
22秒前
Shelley完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
满意的柏柳完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
26秒前
gsx完成签到,获得积分10
27秒前
涤新完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Histotechnology: A Self-Instructional Text 5th Edition 2000
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
The Healthy Socialist Life in Maoist China 600
The Vladimirov Diaries [by Peter Vladimirov] 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3270467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2909871
关于积分的说明 8351193
捐赠科研通 2580345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1403429
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 655702
邀请新用户注册赠送积分活动 635112