Restriction endonuclease cleavage of phage DNA enables resuscitation from Cas13-induced bacterial dormancy.
Restriction endonuclease cleavage of phage DNA enables resuscitation from Cas13-induced bacterial dormancy.
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DOI：
10.1038/s41564-022-01318-2
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发表时间：
2023-03
影响因子：
28.3
通讯作者：
Meeske, Alexander J. J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Williams, Madison C. C.;Reker, Alexandra E. E.;Margolis, Shally R. R.;Liao, Jingqiu;Wiedmann, Martin;Rojas, Enrique R. R.;Meeske, Alexander J. J.
VI型CRISPR系统使用RNA引导的核酸酶Cas13识别病毒信使RNA来保护免受噬菌体感染。在靶标识别后，Cas13非特异性地切割噬菌体和宿主转录物，导致与噬菌体繁殖不相容的细胞休眠。然而，受感染的细胞是否以及如何从休眠中恢复尚不清楚。在这里，我们表明VI型CRISPR和DNA切割限制修饰（RM）系统经常共同出现并协同清除噬菌体感染和复苏细胞。在天然VI型CRISPR宿主李斯特菌中，我们证明RM切割噬菌体基因组，从而消除了噬菌体转录物的来源，并使细胞能够从Cas13诱导的细胞休眠中恢复。我们发现，当Cas13和RM系统一起工作时，噬菌体感染被更有效地中和。我们的工作揭示了VI型CRISPR免疫在与RM配对时是细胞自主的和非流产的，并暗示了细菌中多种宿主定向免疫系统的其他协同作用。
Type VI CRISPR systems protect against phage infection using the RNA-guided nuclease Cas13 to recognize viral messenger RNA. Upon target recognition, Cas13 cleaves phage and host transcripts non-specifically, leading to cell dormancy that is incompatible with phage propagation. However, whether and how infected cells recover from dormancy is unclear. Here we show that type VI CRISPR and DNA-cleaving restriction-modification (RM) systems frequently co-occur and synergize to clear phage infections and resuscitate cells. In the natural type VI CRISPR host Listeria seeligeri, we show that RM cleaves the phage genome, thus removing the source of phage transcripts and enabling cells to recover from Cas13-induced cellular dormancy. We find that phage infections are neutralized more effectively when Cas13 and RM systems operate together. Our work reveals that type VI CRISPR immunity is cell-autonomous and non-abortive when paired with RM, and hints at other synergistic roles for the diverse host-directed immune systems in bacteria.
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DOI：
10.1126/science.1165771
发表时间：
2008-12-19
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Marraffini LA;Sontheimer EJ
通讯作者：
Sontheimer EJ
DOI：
10.1126/science.aaf5573
发表时间：
2016-08-05
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Abudayyeh OO;Gootenberg JS;Konermann S;Joung J;Slaymaker IM;Cox DB;Shmakov S;Makarova KS;Semenova E;Minakhin L;Severinov K;Regev A;Lander ES;Koonin EV;Zhang F
通讯作者：
Zhang F
DOI：
10.1126/science.abb6151
发表时间：
2020-07-03
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Meeske AJ;Jia N;Cassel AK;Kozlova A;Liao J;Wiedmann M;Patel DJ;Marraffini LA
通讯作者：
Marraffini LA
影响因子：
16
作者：
Meeske AJ;Marraffini LA
通讯作者：
Marraffini LA
DOI：
10.1038/nbt1183-784
发表时间：
1983-01-01
期刊：
BIO-TECHNOLOGY
影响因子：
--
作者：
SIMON, R;PRIEFER, U;PUHLER, A
通讯作者：
PUHLER, A