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Projekt
RNA-Prozessierung und Aktivierung von Type IIIA CRISPR-Cas Systemen
Antragsteller
Professor Dr. Ralf Seidel
Fachliche Zuordnung
Biophysik
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405974765
Die Targets von Type I and Type II CRISPR-Cas-Systemen sind DNA-Stränge, welche durch komplementärer Basenpaarung mit der crRNA der entsprechenden Effektorkomplexe erkannt werden. Die Paarung zwischen crRNA und DNA wird am so genannten PAM-Motif initiiert und breitet sich von dort mittels eines Reißverschlussprinzips aus. Wenn das PAM-ferne Ende des Targets erreicht wird, bewirkt eine Konformationsänderung innerhalb des Effektorkomplexes die Rekrutierung von DNA-Schneidefaktoren oder das direkte DNA-Schneiden. Beide Prozesse zusammen, PAM-Erkennung und die Überprüfung des PAM-fernen Endes erlauben hierbei die Verifizierung des Targets.Effektokomplexe von Type III Systemen binden mit ihrer crRNA an einzelsträngige RNA-Targets, welche daraufhin schnell degradiert werden. Bei ausreichender Übereinstimmung zwischen crRNA und Target wird zusätzlich die HD-Domäne, eine unspezifische Einzelstrangnuklease, der Cas10 Untereinheit aktiviert. Man denkt, dass Type III Effektorkomplexe an Transkripte der Angreifer-DNA binden und sowohl das Transkript als auch die DNA zerstören. Verglichen mit Type I und Type II Systemen ist es jedoch nicht gut verstanden, wie Targets zur Zerstörung ausgewählt werden.Aufgrund der strukturellen Ähnlichkeiten zwischen Type I und Type III Systemen denken wir, dass beide Systeme einen ähnlichen Target-Erkennungsmechanismus nutzen. In diesem Projekt wollen wir den Mechanismus untersuchen, welcher die HD-Domäne von Typ IIIA Effektorkomplexen (Csm) aktiviert, und verstehen wie die Komplexe den aktiven Zustand über lange Zeiten nach dem RNA-Schneiden aufrechterhalten. Dazu werden wir konfokale und Weitfeld-Fluoreszenzexperimente als auch nanomechanische Messungen auf Einzelmolekül-Niveau einsetzen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
