Cas6 é uma endoribonuclease que gera RNAs guia para defesa contra invasores em procariotos

Um caminho de silenciamento gênico baseado em RNA que protege bactérias e arqueias de vírus e outros invasores do genoma é hipotetizado para surgir de RNAs guia codificados por locos CRISPR e proteínas codificadas pelos genes cas. Os locos CRISPR contêm múltiplas sequências curtas derivadas de invasores, separadas por repetições curtas. A presença de sequências específicas de vírus dentro dos locos CRISPR de genomas procariotos confere resistência contra os vírus correspondentes. Os locos CRISPR são transcritos como RNAs longos que devem ser processados em RNAs guia menores. Aqui, identificamos a Cas6 de Pyrococcus furiosus como uma nova endoribonuclease que cliva RNAs CRISPR dentro das sequências repetitivas para liberar RNAs individuais direcionados a invasores. Cas6 interage com um motivo sequencial específico na região 5' do elemento repetitivo CRISPR e cliva em um local definido na região 3' da repetição. A estrutura cristalina de 1,8 angstrons da enzima revela dois dobramentos semelhantes a ferredoxinas que também são encontrados em outras proteínas de ligação a RNA. O local ativo previsto da enzima é semelhante ao das endonucleases de splicing de tRNA e, concordantemente, a atividade da Cas6 é independente de metal. O cas6 é um dos genes associados ao CRISPR mais amplamente distribuídos. Nossos achados indicam que a Cas6 atua na geração de RNAs guia derivados do CRISPR em inúmeras bactérias e arqueias.