Версия для слабовидящих
CRISPR/Cas как сигнатурный антивирус. Часть 2 Печать Email
Новости об инновациях
30.05.2016

Продолжаем разбираться в иммунитете бактерий CRISPR/Cas через сравнение с антивирусом, подробнее рассматриваем механизмы распознавания и нейтрализации вирусов.

CRISPR/Cas, как антивирусная программа, для работы требует активации.

Ключ активации — гены cas. На геномной ДНК они расположены перед CRISPR-кассетой. Продукты работы генов cas — Cas -белки. Эти белки участвуют в каждом этапе работы бактериального иммунитета.

Генетическая информация CRISPR-кассеты переносится в длинную молекулу РНК pre-crRNA. Молекула pre-crRNA состоит из повторов и комплементарных вирусам участков.

Белки Cas разрезают pre-crRNA на кусочки crRNA, содержащему один повтор и участок, и объединяются с ними. Получаются Cas-crRNA комплексы для обнаружения и нейтрализации вируса.

Cas-crRNA обнаруживает вирус за счет образования связи crRNA с комплементарным ему участком чужеродного генома.

Затем белки Cas благодаря своей эндонуклеазной и экзонуклеазной активности уничтожают вирусную ДНК, разрезая ее.

Остатки вирусной ДНК и другие чужеродные фрагменты связываются белками Cas и встраиваются в CRISPR-кассету как новые спейсеры. Встраивание спейсеров сопровождается оптимизацией генома клетки, утратой чужеродных и избыточных генов.

Образование Cas-crRNA комплексов, обнаружение и нейтрализация вирусов, формирование новых спейсеров соответствуют циклу «prevention, detection, reaction and prediction» («предупреждение, обнаружение, противодействие и прогноз») адаптивной архитектуры безопасности.

Иммунитет CRISPR/Cas защищает клетку от трансформации плазмидами, лизогенизации и индукции вирусов.

Трансформация — своеобразный червь: клетка изменяется чужеродной днк, эти изменения закрепляются, наследуются и переносятся горизонтально.

Лизогенизация и индукция — встраивание вируса в ДНК клетки и последующая активация, бэкдор.

Вирусы тоже умеют защищаться: изменять собственный геном и вырабатывать анти-CRISPR белки для непосредственного воздействия на иммунитет клетки. Так же, как компьютерные зловреды используют полиморфизм, чтобы затруднить обнаружение, и атакуют антивирусы.

Эволюционная гонка вооружений иммунитета и вирусов идет параллельно в двух временных масштабах: приобретение вирусами точечных мутаций и создание новых спейсеров занимает часы или дни, изменение генов CRISPR и анти-CRISPR идет тысячи лет.

CRISPR/Cas как сигнатурный антивирус. Часть 1


Материалы по теме:

Darwinism in IT Security: Adapt or Die

Почему бактериофагам трудно бороться с иммунной системой бактерий Designing an Adaptive Security Architecture for Protection from Advanced Attacks

Основные моменты работы иммунной системы

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/crisprcas-kak-signaturnyi-antivirus-chast-2

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта