Trans-activating crRNA

Trans-activating crRNA (tracrRNA) ist eine RNA, die in Bakterien als Bestandteil des antiviralen adaptiven Immunsystems CRISPR vorkommt und zur CRISPR/Cas-Methode, CRISPRi und CRISPRa verwendet wird.

tracrRNA bei Cas9 (grün)

Eigenschaften

Die tracrRNA wird trans codiert. Sie wurde erstmals 2011 bei Streptococcus pyogenes beschrieben.[1] Die tracrRNA bindet per Basenpaarung an die crRNA und ist Bestandteil des Ribonukleoproteinkomplexes der meisten Cas-Proteine (beispielsweise Cas9, Cas12b). Der RNA-Doppelstrang aus crRNA und tracrRNA wird über einen Schnitt durch die RNase III in die aktive Form überführt und dient dem CRISPR/Cas als Adapter zur Bindung der zu schneidenden Ziel-DNA.[2][3][4] Zur Vereinfachung der Verwendung in einer CRISPR-basierten Methode wie die CRISPR/Cas-Methode, CRISPRi und CRISPRa wird meistens anstatt der beiden RNA (tracrRNA und crRNA) eine sgRNA verwendet.

tracrRNA-Sequenzen
TypSequenz
Streptococcus pyogenes tracrRNA (Cas9) 5'-GUUGGAACCAUUCAAAACAGCAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUUU-3'[5]
Streptococcus pyogenes tracrDNA (Cas9) 5'-GTTGGAACCATTCAAAACAGCATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTTT-3'[6]
Staphylococcus aureus tracrRNA (Cas9) 5'-AUUGUACUUAUACCUAAAAUUACAGAAUCUACUAAAACAAGGCAAAAUGCCGUGUUUAUCUCGUCAACUUGUUGGCGAGAUUUUU-3'[5]
Staphylococcus aureus tracrDNA (Cas9) 5'-ATTGTACTTATACCTAAAATTACAGAATCTACTAAAACAAGGCAAAATGCCGTGTTTATCTCGTCAACTTGTTGGCGAGATTTTT-3'
Streptococcus thermophilus tracrRNA 5'-CUUACACAGUUACUUAAAUCUUGCAGAAGCUACAAAGAUAAGGCUUCAUGCCGAAAUCAACACCCUGUCAUUUUAUGGCAGGGUGUUUU-3'[5]
Streptococcus thermophilus tracrDNA 5'-CTTACACAGTTACTTAAATCTTGCAGAAGCTACAAAGATAAGGCTTCATGCCGAAATCAACACCCTGTCATTTTATGGCAGGGTGTTTT-3'
Corynebacterium diphtheriae tracrRNA 5'-AGUCACUAACUUAAUUAAAUAGAACUGAACCUCAGUAAGCAUUGGCUCGUUUCCAAUGUUGAUUGCUCCGCCGGUGCUCCUUAUUUUUAAGGGCGCCGGCUUUCUU-3'[5]
Corynebacterium diphtheriae tracrDNA 5'-AGTCACTAACTTAATTAAATAGAACTGAACCTCAGTAAGCATTGGCTCGTTTCCAATGTTGATTGCTCCGCCGGTGCTCCTTATTTTTAAGGGCGCCGGCTTTCTT-3'
Alicyclobacillus acidoterrestris tracrRNA (Cas12b) 5'-GUCUAGAGGACAGAAUUUUUCAACGGGUGUGCCAAUGGCCACUUUCCAGGUGGCAAAGCCCGUUGAGCUUCUCAAAAAA-3'[7]
Alicyclobacillus acidoterrestris tracrDNA (Cas12b) 5'-GTCTAGAGGACAGAATTTTTCAACGGGTGTGCCAATGGCCACTTTCCAGGTGGCAAAGCCCGTTGAGCTTCTCAAAAAA-3'

Einzelnachweise
  1. E. Deltcheva, K. Chylinski, C. M. Sharma, K. Gonzales, Y. Chao, Z. A. Pirzada, M. R. Eckert, J. Vogel, E. Charpentier: CRISPR RNA maturation by trans-encoded small RNA and host factor RNase III. In: Nature. Band 471, Nummer 7340, März 2011, S. 602–607, doi:10.1038/nature09886, PMID 21455174, PMC 3070239 (freier Volltext).
  2. M. Jinek, K. Chylinski, I. Fonfara, M. Hauer, J. A. Doudna, E. Charpentier: A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. In: Science. Band 337, Nummer 6096, August 2012, S. 816–821, doi:10.1126/science.1225829, PMID 22745249, PMC 6286148 (freier Volltext).
  3. S. Shen, T. J. Loh, H. Shen, X. Zheng, H. Shen: CRISPR as a strong gene editing tool. In: BMB reports. Band 50, Nummer 1, Januar 2017, S. 20–24, PMID 27616359, PMC 5319660 (freier Volltext).
  4. F. Jiang, J. A. Doudna: CRISPR-Cas9 Structures and Mechanisms. In: Annual review of biophysics. Band 46, 05 2017, S. 505–529, doi:10.1146/annurev-biophys-062215-010822, PMID 28375731.
  5. F. A. Ran, L. Cong, W. X. Yan, D. A. Scott, J. S. Gootenberg, A. J. Kriz, B. Zetsche, O. Shalem, X. Wu, K. S. Makarova, E. V. Koonin, P. A. Sharp, F. Zhang: In vivo genome editing using Staphylococcus aureus Cas9. In: Nature. Band 520, Nummer 7546, April 2015, S. 186–191, doi:10.1038/nature14299, PMID 25830891, PMC 4393360 (freier Volltext).
  6. Patent WO2017222834A1: Compositions and methods for mitochondrial genome editing. Angemeldet am 9. Juni 2017, veröffentlicht am 28. Dezember 2017, Anmelder: Hope City, Univ. California, Erfinder: John Burnett, Anh Pham.
  7. S. Shmakov, O. O. Abudayyeh, K. S. Makarova, Y. I. Wolf, J. S. Gootenberg, E. Semenova, L. Minakhin, J. Joung, S. Konermann, K. Severinov, F. Zhang, E. V. Koonin: Discovery and Functional Characterization of Diverse Class 2 CRISPR-Cas Systems. In: Molecular cell. Band 60, Nummer 3, November 2015, S. 385–397, doi:10.1016/j.molcel.2015.10.008, PMID 26593719, PMC 4660269 (freier Volltext).
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