1. Detección de ADN extraño:
- Las bacterias monitorean constantemente su entorno intracelular para detectar la presencia de material genético extraño, como ADN o ARN viral.
2. Producción de ARN CRISPR (ARNcr):
- Cuando se detecta una invasión viral, segmentos específicos del ADN extraño se copian y se integran en el ADN propio de la bacteria como espaciadores CRISPR.
- Estos espaciadores CRISPR luego se transcriben en pequeños ARN CRISPR (crRNA), cada uno de los cuales contiene una secuencia corta complementaria a una región dentro del ADN extraño.
3. Conjunto complejo en cascada:
- Los crRNA forman complejos con las proteínas Cas, un grupo de proteínas esenciales para la inmunidad CRISPR-Cas.
- Estos complejos se conocen como Cascada (complejo asociado a CRISPR para la defensa antiviral) o complejos efectores CRISPR-Cas.
4. Reconocimiento de objetivos y vinculación:
- El complejo Cascade escanea el entorno intracelular en busca de ácidos nucleicos virales.
- Cuando una secuencia de ARNcr coincide con una secuencia complementaria dentro del ADN o ARN viral, el complejo se une a la diana.
5. Actividad nucleasa:
- Una vez unido al objetivo, el complejo Cascade desencadena la actividad nucleasa, normalmente mediada por nucleasas Cas como Cas9 o Cas12.
- Estas nucleasas generan roturas de ADN bicatenario (DSB) o mellas en el ADN monocatenario en el sitio objetivo, escindiendo eficazmente los ácidos nucleicos virales.
6. Interferencia y degradación:
- La escisión del ADN o ARN viral interrumpe la replicación y transcripción viral, interfiriendo con la capacidad del virus para multiplicarse dentro de la célula bacteriana.
- Los ácidos nucleicos virales fragmentados son degradados aún más por exonucleasas y nucleasas celulares, lo que lleva a la degradación y eliminación del virus invasor.
Al emplear sistemas CRISPR-Cas, las bacterias pueden reconocer y atacar secuencias virales específicas, induciendo la escisión específica del ADN y, en última instancia, eliminando la infección viral. Estos mecanismos de defensa inmune desempeñan un papel crucial en la protección de las bacterias contra diversas amenazas virales y contribuyen a la supervivencia y adaptación general de las poblaciones bacterianas.
