Casposons

Die evolutionäre Wurzel der CRISPR-Cas-Systeme

Abstract

Casposons wurden erst kürzlich in silico in vielen Archaea entdeckt. Dabei handelt es sich um transponierbare Elemente, die bisher nur in bioinformatischen Analysen und in in vitro-Assays mit Schwerpunkt auf der Aktivität ihrer Schlüsselenzyme, der Cas1-solo-Enzyme, untersucht wurden. Aufgrund dieser Enzyme gelten die Casposons als evolutionärer Ursprung der CRISPR-Cas-Systeme. Jüngste Experimente mit Methanosarcina mazei bestätigen ihre in vivo-Aktivität – Exzision und Reintegration – mittels nested-PCRs. Die Ergebnisse legen die Existenz eines zirkulären Casposon-Intermediats nahe. Weiterhin wurde die Integration eines synthetischen, Plasmid-kodierten Mini-Casposons – bestehend aus einem R6K γ-origin und zwei Antibiotika-Resistenzkassetten – in das M. mazei-Chromosom festgestellt und näher analysiert. Das Mini-Casposon bildete nach erfolgreicher Integration eine Tandemstruktur mit dem nativen Casposon MetMaz-C1.