1. 외래 DNA의 검출 :
- 박테리아는 바이러스 DNA 또는 RNA와 같은 외래 유전 물질의 존재에 대한 세포 내 환경을 지속적으로 모니터링합니다.
2. CRISPR RNA (CRRNA) 생산 :
- 바이러스 침습이 감지되면 외래 DNA의 특정 세그먼트가 복사되어 CRISPR 스페이서로 박테리아 자체 DNA에 통합됩니다.
-이 CRISPR 스페이서는 작은 CRISPR RNA (CRRNA)로 전사되며, 각각 외래 DNA 내의 영역에 보완 된 짧은 서열을 포함합니다.
3. 캐스케이드 복합체 어셈블리 :
-CRRNA는 CRISPR-CAS 면역에 필수적인 단백질 그룹 인 CAS 단백질과 복합체를 형성합니다.
-이들 복합체는 캐스케이드 (항 바이러스 방어를위한 CRISPR 관련 복합체) 또는 CRISPR-CAS 이펙터 복합체로 알려져있다.
4. 목표 인식 및 구속력 :
- 캐스케이드 복합체는 바이러스 핵산의 존재를 위해 세포 내 환경을 스캔합니다.
-CRRNA 서열이 바이러스 DNA 또는 RNA 내에서 상보적인 서열과 일치 할 때, 복합체는 표적에 결합한다.
5. 뉴 클레아 제 활성 :
- 일단 표적에 결합하면, 캐스케이드 복합체는 일반적으로 CAS9 또는 CAS12와 같은 CAS 뉴 클레아 제에 의해 매개되는 뉴 클레아 제 활성을 유발합니다.
-이 뉴 클레아 제인은 표적 부위에서 이중 가닥 DNA 파손 (DSB) 또는 단일 가닥 DNA 닉을 생성하여 바이러스 핵산을 효과적으로 절단합니다.
6. 간섭 및 분해 :
- 바이러스 DNA 또는 RNA의 절단은 바이러스 복제 및 전사를 방해하여 박테리아 세포 내에서 바이러스가 곱하는 능력을 방해합니다.
- 단편화 된 바이러스 핵산은 세포 엑소 클레아 제 및 뉴 클레아 제에 의해 더욱 분해되어 침입 바이러스의 분해 및 제거로 이어진다.
CRISPR-CAS 시스템을 사용함으로써, 박테리아는 특정 바이러스 서열을 인식하고 표적화 할 수 있으며, 표적화 된 DNA 절단을 유도하고 궁극적으로 바이러스 감염을 제거 할 수있다. 이러한 면역 방어 메커니즘은 다양한 바이러스 성 위협으로부터 박테리아를 보호하는 데 중요한 역할을하며 박테리아 집단의 전반적인 생존 및 적응에 기여합니다.
