11. Flashcards

1
Q

Građa bakteriofaga

A

Kapsida je često ikozahedron (20 istostraničnih trokuta)
Unutar kapside, osim genoma, može sadržavati i neke enzime, a omotač može
sadržavati i glikoproteine i lipoproteine
 Genom im je najčešće: - linearna ds DNA
- kružna ss DNA
- linearna ss RNA

Sastoje se od genoma (DNA ili RNA) i proteinskog omotača (kapsida ili filament)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

fagi tabla

A

FAG STRUKTURA GENOM
T2, T4, T6 glava, rep i repna vlakna 170 kb
DNA (ds, linearna),

T1, λ glava, dugi rep 50 kb
DNA (ds, linearna)

T3, P22 glava, kratki rep 40 kb.
DNA (ds, linearna)

φX174 velika kapsida bez repa 5,5 kb
DNA (ss, kružna)
f2, MS2 mala kapsida, bez repa 3,6 RNA (ss, linearna)
M13, f1, fd filamentozni, bez glave 6,5 kb
DNA (ss, kružna)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

objasni MS2

A

omotač se sastoji od jednog
te istog proteina, a virusna čestica
se sklapa spontano zahvaljujući
interakciji tog proteina s
jednolanačanom RNA (genom
bakteriofaga)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Objasni M 13

A

filamentozni omotač nastaje
interakcijom s jednolanačanom
DNA (genom bakteriofaga)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Fag λ i T4

A

DNA se pakira u
prethodno izgrađenu glavu, a za
sklapanje cijelog faga privremeno
su potrebni dodatni proteini koji se
kasnije uklanjaju.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Litički fagi

A

uvijek se umnože u stanici i liziraju je (nemaju lizogenu fazu tj
lizogeni ciklus)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Lizogeni fagi

A

Lizogeni (umjereni, temperirani) fagi osim litičke (reproduktivne) faze/ciklusa
imaju i lizogenu fazu/ciklus. U lizogenoj fazi ne dolazi do sklapanja novih
faga, nego se genom faga integrira (ugradi) u genom bakterije te se
replicira zajedno s bakterijskim genomom. Genom faga koji je ugrađen u
bakterijski genom nazivamo profag, a bakteriju koja u svom genomu ima
genom faga nazivamo lizogena bakterija. U određenim uvjetima, fag iz
lizogene faze može prijeći u litičku fazu. To uključuje izrezivanje genoma
faga iz bakterijskog genoma i ekspresiju gena faga koji rezultira

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

filamentozni fagi

A

koji se umnažaju u
stanici i iz nje oslobađaju bez liziranja stanice (inficirana bakterija ima dulje
generacijsko vrijeme).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Bakteriofag φX174

A

Ima ikozahedralnu kapsidu
 Genom mu je kružna jednolančana DNA duljine 5.386 nukleotida koji kodira za 11 proteina (ukupna duljine 2.330 ak) !?!
Ima jako malo nekodirajuće DNA, geni se često preklapaju
Svi geni transkribiraju se u istom smjeru, ali ovaj fag čita kodone u sva tri okvira čitanja

jednolančana kružna DNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Replikacija φX174

A

Budući da je genom ovog faga jednolančana kružna DNA , proces replikacije je drugačiji od replikacije bakterijskog genoma. Dva nova lanca DNA ne sintetiziraju se istovremeno tj uvijek se replicira samo jedan od dva komplementarna lanca

u stanicu ulazi +lanac DNA (kodirajući, nije
kalup za transkripciju)
⚫ sintetizira se komplementarni (-lanac, kalup za
transkripciju)
⚫ nastala dvolančana DNA:
transkribira se pa se eksprimiraju virusni geni
• služi kao kalup za sintezu +lanca DNA
• novonastali +lanci DNA se prevode u dvolančani oblik, a u kasnijim fazama se
pakiraju u kapsidu bakteriofaga

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Bakteriofag MS2

A

ima ikozahedralnu kapsidu u kojoj se nalazi jednolančana kodirajuća (+, „sense”) RNA
duljine oko 3.569 nt koja kodira za samo 4 proteina:
⚫ protein sazrijevanja („maturation protein”, protein A, kodiran genom mat)
⚫ protein koji lizira bakterijsku stanicu, kodiran genom lys
⚫ protein omotača, kodiran genom cp
⚫ replikaza (RNA ovisna RNA polimeraza) – sintetizira oba lanca
 Ima malo nekodirajuće RNA, a neki geni se i preklapaju
ikozahedralna kapsida ima promjer oko 27 nm,
sastoji se od jedne molekule proteina A i
180 molekula proteina omotača (90 dimera).

Genom ovog faga je zapravo policistronska mRNA koja bi se u E.coli odmah mogla u
cijelosti translatirati. Međutim, redoslijed translacije i razina ekspresije ovih gena
regulirana je sekundarnim strukturama u RNA. Novi genomi, +lanac RNA nastaje
djelovanjem replikaze faga (RNA-ovisna RNA-polimeraza).t

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Kapsida Bakteriofag MS2

A

ikozahedralna kapsida ima promjer oko 27 nm,
sastoji se od jedne molekule proteina A i
180 molekula proteina omotača (90 dimera).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Filamentozni DNA virus

A

M13, f1 i fd

jednolančana kružna +DNA; 6,5 kb; 11 gena i IGR
(intergena regija: odgovorna za replikaciju i pakiranje DNA)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Kako djeluju Filamentozni DNA virusi

A

(1) inficiraju stanicu preko pilusa
(2) +lanac DNA ulazi u stanicu
(3) na DNA se vežu SSB proteini te počinje sinteza -lanca
DNA (RNA-klica) u IGR
(4) dvolančana DNA nastala sintezom -lanca se transkribira te nastaju virusni proteini; protein gp2 uvodi jednolančani lom (“nikira”) +lanac u IGR
(5) replikacija “kotrljajućim krugom”; protein gp2 cijepa jednolančanu DNA u IGR
(6) protein gp2 ligira jednolančane fragmente DNA te nastaje kružna jednolančana +DNA
(7) pakiranje se odvija na površini stanice bez liziranja
(tijekom jedne generacije iz jedna bakterijske stanice
oslobodi se ~1000 virusnih čestica)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Bakteriofag T4

A

Litički bakteriofag
 Genom ovog bakteriofaga je dvolančana linearna DNA, pa postoji problem
replikacije krakeva DNA, koji ne postoji kod kružnih genoma (kao u npr. E.coli)
⚫ problem je replikacija krajeva tromih lanaca DNA

genom je linearna ds DNA dugačka oko 165 kb (kodira za 289 proteina)
• sadrži nekoliko ishodišta replikacije, a krajevi genoma su redundantni (istosmjerno
ponovljena DNA duljine oko 1.600 pb koja omogućava replikaciju krajeva genoma)

U genomu faga T4 postoji nekoliko ishodišta replikacije ali replikacijom linearne DNA
nastaju molekule s jednolančanim 3’-krajevima. Međutim, redundantnost na krajevima
genoma omogućava da oni međusobno rekombiniraju i služe jedan drugome kao klica
za sintezu DNA. Kao posljedica, nastaju dugački konkatameri virusnog genoma koji se
također mogu replicirati, a i pakiraju se u prethodno formirane glave virusa.
⚫ Pakiranje genoma u glavu virusa odvija se tako da konkatamer ulazi u glavu faga i kad se
u njoj nalazi točno određena duljina DNA i kada je redundancija na krajevima dugačka
oko 1.600. pb, DNA se presijeca, a ostatak konkatamera puni se u slijedeću glavu itd.
Ovako iz jednog bakteriofaga koji je inficirao bakteriju nastaju fagi kojima je na krajevima
ponovljen različiti dio genoma.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Replikacija bakteriofaga T4

A

sadrži nekoliko ishodišta replikacije, a krajevi genoma su redundantni (istosmjerno
ponovljena DNA duljine oko 1.600 pb koja omogućava replikaciju krajeva genoma)
U genomu faga T4 postoji nekoliko ishodišta replikacije ali replikacijom linearne DNA
nastaju molekule s jednolančanim 3’-krajevima. Međutim, redundantnost na krajevima
genoma omogućava da oni međusobno rekombiniraju i služe jedan drugome kao klica
za sintezu DNA. Kao posljedica, nastaju dugački konkatameri virusnog genoma koji se
također mogu replicirati, a i pakiraju se u prethodno formirane glave virusa.
⚫ Pakiranje genoma u glavu virusa odvija se tako da konkatamer ulazi u glavu faga i kad se
u njoj nalazi točno određena duljina DNA i kada je redundancija na krajevima dugačka
oko 1.600. pb, DNA se presijeca, a ostatak konkatamera puni se u slijedeću glavu itd.
Ovako iz jednog bakteriofaga koji je inficirao bakteriju nastaju fagi kojima je na krajevima
ponovljen različiti dio genoma.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

pakiranje genoma Bakteriofaga T4

A

Pakiranje genoma u glavu virusa odvija se tako da konkatamer ulazi u glavu faga i kad se
u njoj nalazi točno određena duljina DNA i kada je redundancija na krajevima dugačka
oko 1.600. pb, DNA se presijeca, a ostatak konkatamera puni se u slijedeću glavu itd.
Ovako iz jednog bakteriofaga koji je inficirao bakteriju nastaju fagi kojima je na krajevima
ponovljen različiti dio genoma.

18
Q

Regulacija razvoja/sklapanja faga
T4

A

Odmah nakon infekcije eksprimirahu se rani geni s promotora koji prepoznaje RNApolimeraza
E.coli. Potpm se eksprimiraju srednji geni, također ih transkribira RNApolimeraza E.coli ali ona se za promotore ovih gena može vezati samo uz pomoć dva virusna proteina (nastala ekspresijom ranih gena). Na kraju, ove dvije grupe proteina (rani i srednji) omogućavaju replikaciju virusnog genoma i regulaciju kasnih gena potrebnih za sklapanje faga i lizu bakterijske stanice.

19
Q

Bakteriofag λ

A

Fag λ je lizogeni bakteriofag, a to znači da ima i litički i lizogeni ciklus. Genom faga se u satnici cirkularizira te ekspresija virusnih gena uzrokuje litički ciklus. Lizogeni ciklus karakteriziran je ugradnjom genoma faga u genom bakterije. Tada genom faga nazivamo profag, a bakteriju koja sadrži profag, lizogenom bakterijom. U određenim uvjetima genom faga
(profag) se može izrezati iz bakterijskog genoma te može nastupiti litički ciklus.

20
Q

Što uzrokuje litički ciklus Bakteriofag λ

A

Genom faga se u satnici cirkularizira te
ekspresija virusnih gena uzrokuje litički ciklus.

21
Q

Bakteriofag λ
Replikacija i pakiranje genoma

A

Genom faga λ je linearna dsDNA koja na krajevima ima 5’-isturene jednolančane krajeve (dugačke 12 nukleotida) koji su međusobno komplementarni, a nazivaju se cos sekvencija.
⚫ Po ulasku genoma faga u stanicu jednolančane cos sekvencije se komplementarno sparuju, jednolančane lomove ligira bakterijska DNA-ligaza te se genom faga ovako cirkularizira.
⚫ Ovakav kružni genom najprije se replicira uobičajenim načinom za prokariote koji se
zbog sličnosti s grčkim slovom naziva „theta replikacija” te ovako nastaju novi kružni
genomi. Kasnije, „theta replikacija” prelazi u „sigma replikaciju” tj replikaciju kotrljajućeg kruga čime nastaju linearni konkatameri virusnog genoma. Ovakva dugačka linearna DNA ulazi u glavu virusa, a na ulazu se nalazi terminaza koja cijepa sekvenciju cos te se tako u fag pakira DNA od cos do cos

22
Q

Kako se odvija Lizogena faza Bakteriofaga λ

A

integracija genoma faga u genom bakterije
⚫ Genom faga integrira se na točno određeno mjesto u genomu bakterije mjesnospecifičnom
rekombinacijom između sekvencija attP (u genomu faga) i attB (u genomu bakterije – nalazi se između operona gal i operona bio), a za to je potrebna aktivnost integraze (Int) za koju kodira gen faga (int).
⚫ Sekvencije attP i attB u sredini imaju identičnu sekvenciju dugačku 13 pb. Integraza prepoznaje sekvencije attP i attB i cijepa ih u njihovom središnjem (identičnom) dijelu ostavljajući 7 nukleotida dugačke komplementarne 5’-krajeve. Obzirom da su komplementarni, međusobno se mogu spariti krajevi sekvencija attB sa krajevima
sekvencija attP i to rezultira ugradnjom genoma faga u genom bakterije. Nakon ugradnje, genom faga se nalazi između dvije sekvencije koje su nastale spajanjem (ligacijom) attP i attB sekvencija i sada se nazivaju attL (lijevo od genoma faga) i attR (desno od genoma faga). Ovdje je važno primijetiti da se sekvencije nastale ugradnjom faga u genom bakterije
(attL i attR) razlikuju od sekvencija attP i attB. Zbog toga integraza koja je ugradila genom
faga u genom bakterije ne može i izrezati genom faga iz genoma bakterije jer ne prepoznaje novonastale sekvencije attL i attR). Naime, za izrezivanje genoma faga iz genoma bakterije (što rezultira kružnim genomom faga i intaktnim genomom bakterije)
potrebna je ekspresija gena xis čiji proteinski produkt (Xis) stupa u interakciju s Int te joj omogućava da prepozna sekvencije attL i attR i izreže genom faga iz genoma bakterije.

23
Q

Gdje int cijepa sekvence

A

Sekvencije attP i attB u sredini imaju identičnu sekvenciju dugačku 13 pb. Integraza
prepoznaje sekvencije attP i attB i cijepa ih u njihovom središnjem (identičnom) dijelu
ostavljajući 7 nukleotida dugačke komplementarne 5’-krajeve

24
Q

što je potrebno za izrezivanje genoma faga iz
genoma bakterije

A

potrebna je ekspresija gena xis čiji proteinski produkt (Xis) stupa u interakciju s Int te joj
omogućava da prepozna sekvencije attL i attR i izreže genom faga iz genoma bakterije.

25
Q

za što potrebni Rani geni kod bakt. λ

A

(potrebni uglavnom za replikaciju

26
Q

za što potrebni kasni geni kod bakt. λ

A

potrebni za sintezu glave i repa te
sklapanje zrelih faga.

27
Q

Regulacija litičke faze
Bakteriofag λ

A

Odmah nakon infekcije RNA-pol bakterije E.coli prepoznaje promotore PL
i PR
te
transkribira do terminatora tR1 i tR2 (tR1 je slabi terminator, pa ga RNA-polimeraza povremeno
ignorira) odnosno do terminatora TL1 s lijeve strane. Stoga, na samom početku infekcije
nastaje malo proteina, a među njima su antiterminator N i protein Cro.
 Antiterminator N omogućava transkripciju do jakog terminatora tR3 i preko terminatora tL1
čime nastaje antiterminator Q, proteini potrebni za replikaciju, i proteini koji nisu esencijalni
za litički ciklus ali ga čine efikasnijim.
Djelovanjem antiterminatora N nastaje i protein Q (spada u skupinu odgođenih ranih proteina) koji je također antiterminator i omogućava transkripciju kasnih gena s promotora
PR’ i omogućava sintezu jako dugačke mRNA koja kodira za sve proteine potrebne za sklapanje novih faga (prikazano na mapi genoma faga).
⚫ Istovremeno, u stanici raste količina proteina Cro (nastaje ekspresijom s promotora PR), koji djeluje kao represor promotora PL i PR te tako sprječava daljnju ekspresiju ranih i odgođenih ranih gena čiji proteini više nisu potrebni.

28
Q

Ekspresija gena liticke faze Bakteriofag λ

A

Rani geni eksprimiraju se s
promotora PL
i PR
i terminiraju na
terminatorima tL1, tR1 i tR2 (jer je tR1
slabi terminator) te, uz ostale
proteine, nastaje antiterminator N
koji se veže za RNA-polimerazu
čime joj omogućuje da ignorira
terminatore tL1, tR1 i tR2 te tako
omogućava ekspresiju odgođenih
ranih gena i antiterminatora Q
omogućava ekspresiju svih kasnih gena s promotora PR’.

29
Q

koji proteini i kako utječu na lizogenu fazu λ

A

U regulaciji lizogene faze ključni protein je CI koji djeluje kao represor litičkog ciklusa i tako omogućava lizogeni ciklus.
Protein CII koji se eksprimira s promotora PR stimulira ekspresiju CI.
 CIII stabilizira CII.
 CI reprimira promotore PL i PR
(kao i Cro) ali osim toga stimulira promotor
PM i tako stimulira vlastitu ekspresiju.
 Cro reprimira PL, PR i PM.

30
Q

Regulacija lizogene faze Bakteriofag λ

A

CI se eksprimira s promotora PE ali za to je neophodan protein CII (pozitivni regulator
promotora PE
). Osim toga CIII stabilizira CII, a oba proteina su jako podložna proteolizi pa
kratko opstaju u stanici. Osim toga za njihovu ekspresiju neophodna je antiterminatorska
aktivnost proteina N. Zbog toga se proteini CII i CIII ne eksprimiraju odmah nakon infekcije,
a oni aktiviraju promotor PE s kojeg nastaje CI. Tada se CI veže na dva operatora OL
i OR
(operatori promotora PL
i PR
). Te se oni reprimiraju i to sprječava daljnju sintezu proteina N i
Cro ali također i CII i CIII koji su neophodni za aktivnost promotora PE s kojeg se
transkribira CI. Međutim, za održavanje lizogene faze neophodan je protein CI. Stoga se CI
sintetizira zavaljujući slabom promotoru PM koji se nalazi blizu operatorske regije OR
/OP
, a
vezanje CI na OR ne samo da reprimira PR nego i stimulira aktivnost PM. Stoga protein CI
zapravo djeluje i kao represor i kao aktivator.
⚫ Protein Cro također reprimira promotor PR vezanjem na njegov operator OR
. Ali za razliku
od CI, Cro reprimira i promotor PM te tako sprječava sintezu CI na dva načina:
• represijom gena CII indirektno reprimira promotor PE
• vezanjem na operator OR direktno reprimira promotor PM

31
Q

Kako Cro utječe na Cl

A

sprječava sintezu CI na dva načina:
• represijom gena CII indirektno reprimira promotor PE
• vezanjem na operator OR direktno reprimira promotor P

32
Q

o ćen ovisi hoće biti litička ili lizagena faza

A

Stoga, pojednostavljeno rečeno, odluka o tome hoće li nastupiti litička ili lizogena faza,
ovisi o kompeticiji Cro i CI za vezanje na operator OR
(nalazi se između promotora PR
i PM) koji nije sasvim uobičajeni operator.

33
Q

Regulacija lizogene i liticke

A

Operator OR
⚫ Ovaj operator zapravo se sastoji od tri slične regije (OR1,OR2 i OR3) i na sve tri se mogu
vezati i CI i Cro, ali sa različitim afinitetom i posljedicama.

CI
• ima najveći afinitet za OR1, a najmanji za OR3
• kad ga ima malo, vezan je samo na OR1 i reprimira samo promotor PR
• ali, vezanje CI na OR1 stimulira vezanje CI na OR2, a to stimulira RNA-pol na
transkripciju s promotora PM
• kad ga ima puno vezan je i na OR3, a to reprimira i promotor PM
⚫ Cro
• ima najveći afinitet za OR3, a najmanji za OR1
• kad ga ima malo reprimira samo promotor PM, a kad ga ima puno reprimira i
promotor PR
⚫ Ako se:
• CI veže na OR1, to sprječava pokretanje litičke faze
• Cro veže na OR3, to sprječava održavanje lizogene faze jer se reprimira promotor PM
• Također, vezanje Cro sprječava sintezu CI tek kad ponestane proteina CII koji je
stabiliziran s CIII jer CII i CIII zajedno omogućavaju sintezu i CI i Cro s promotora PE
(slika na 20. slajdu).

34
Q

Sažetak regulacije lizogenog i litičkog ciklusa (kronološkim redom)

A

Odmah po ulasku genoma faga (i cirkularizacije) aktivni su promotori PR i PL s terminacijom na
terminatorima tL
, tR1 (slabi terminator) i tR2 – iz mape genoma vidi se da nastaju proteini:
• Cro – potreban za uspostavu litičke faze
• N – antiterminator za terminatore tL
, tR1 i tR2 pa omogućava sintezu proteina potrebnih za integraciju
genoma faga u genom bakterije (eksprimiraju se i s promotora PI
), sintezu proteina Q
(antiterminator terminatora tR3 koji omogućava i ekspresiju s promotora PR’ – rezultira ekspresijom
svih kasnih gena (formiranje faga i lizu stanice) te protein CII i CIII – sve ovo se vidi na slikama
• malo proteina potrebnih za replikaciju genoma faga
⚫ U ovom trenutku (kad su sintetizirani CII (i CIII)), donosi se odluka o ulasku u lizogeni ili litički ciklus
(slika na slajdu 23).
• Protein CII je aktivator promotora PE s kojeg se eksprimira i protein CI, a nastaje i još proteina Cro
(CII je i aktivator promotora PI s kojeg se eksprimiraju geni za integraciju genoma faga u genom
bakterije)
• Protein CII jako je podložan proteolizi pa je za njegovu aktivnost potreban CIII koji ga stabilizira
• U slučaju proteolize proteina CII neće nastati protein CI pa će se na operator OR vezati Cro
(umjesto CI) što će pokrenuti litički ciklus.
• Ako se CI eksprimira, prevlada Cro i veže se na operator OR nastupit će lizogeni ciklus

35
Q

Restrikcijsko modifikacijski sustav

A

restrikcijski
enzim (jer radi restrikciju, smanjuje titar) koji cijepa DNA
faga i tako smanjuje vjerojatnost liziranja stanice. Međutim,
taj restrikcijski enzim mogao bi cijepati i bakterijsku DNA –
stoga bakterije koje eksprimiraju restrikcijski enzim imaju i
enzim koji ih štiti od restrikcijskog enzima - metilazu koja
metilira (modificira) sekvencije koje prepoznaje restrikcijski
enzim i tako štiti vlastitu DNA od cijepanja.
⚫ Zato je ovaj sustav koji štiti bakteriju od bakteriofaga nazvan restrikcijsko-modifikacijski sustav

36
Q

Princip djelovanja restrikcijsko-modifikacijskog sustava

A

Restrikcijski enzimi tj restrikcijske endonukleaze prepoznaju i cijepaju DNA u točno određenim
sekvencijama (najčešće kratki palindromi duljine 4 ili 6 pb, kratka obrnuta ponavljanja).
⚫ Bakterija svoju DNA štiti od restrikcijske endonukleaze tako da metilira sekvencije koje prepoznaje
restrikcijski enzim i tako sprječava cijepanje DNA.
⚫ Bakterijska DNA je neposredno prije replikacije metilirana, a nakon metilacije hemimetilirana jer
novosintetizirani lanac nije metiliran. Međutim, hemimetiliranu DNA prepoznaje metilaza i metilira i
drugi (nemetilirani lanac)
 Djelovanje restrikcijsko-modifikacijskog
sustava obzirom na metiliranost DNA:
⚫ nemetilirana DNA – restrikcija
⚫ hemimetilirana DNA – metilacija
⚫ metilirana DNA – nema aktivnosti

37
Q

CRISPR-Cas

A

Djelovanje ovog sustava ima dvije faze: stjecanje imunosti i reakcija imune bakterije. Za
stjecanje imunosti odgovoran je protein CAS koji sudjeluje u ugradnji kratke sekvencije DNA
faga u vlastiti genom, u regiju CRISPR, kao kratku razmaknicu između kratkih palindromskih
ponavljanja.
 Zahvaljujući tome, transkripcijom regije CRISPR i procesiranjem nastalog transkripta
(aktivnošću proteina CAS II) nastaju kratke molekule RNA od kojih svaka sadrži po jednu
razmaknicu (tj kratki dio RNA komplementaran dijelu genoma odgovarajućeg faga). Ove kratke
molekule RNA (crRNA, crisprRNA) tvore kompleks s proteinom CAS III (jedna RNA s jednim
proteinom CAS III) te nastaje CAS-crRNA kompleks.
 Bakterijska stanica je imuna na onaj bakteriofag za koji ima specifični CAS-crRNA kompleks jer
se on veže na regiju DNA koja je komplementarna njegovoj crRNA i na tom mjestu cijepa DNA,
odnosno genom faga i tako ga inaktivira.
 Na slijedećem slajdu detaljnije je prikazan proces formiranja ribonukleoproteinskog kompleksa
koji cijepa DNA faga. Vidi se da taj kompleks zapravo sadrži dvije molekule RNA, od kojih
je jedna (crRNA) komplementarna genomu faga.

38
Q

CRISPR

A

(„clustered regularly interspaced short
palindromic repeats”) tj kratka palindromska ponavljanja između kojih se nalazi kratka
razmaknic

39
Q

Kako bakterija sama sebe štiti od vlastitog sustava CRISPR-Cas?

A

Bilo bi za očekivati da ribonukleoproteinski kompleks (Cas-crRNA-tracrRNA) koji
prepoznaje DNA faga, prepoznaje i cijepa i bakterijsku DNA jer ona u svom genomu ima
ugrađen dio genoma faga koji je komplementaran s crRNA.
⚫ Međutim, ovo se ipak ne događa i to zbog toga jer je za endonukleaznu aktivnost proteina
Cas neophodno postojanje sekvencije PAM (Protospacer Adjacent Motif). Ova sekvencija
najčešće je dugačka 3 pb i nalazi se u genomu faga pored regije koja će biti pocijepana ali
se ne ugrađuje u genom bakterije.

40
Q

U koju skupinu gena spada protein Q

A

rano odgođeni geni