CRISPR Кассета: распространение и структура
По данным Крисса (Grissa) и соавт. [ Grissa I., et al., 2007 ] около 48% бактериальных геномов и более 95% геномов архей содержат CRISPR-кассеты. Последовательности, похожие на CRISPR, обнаружены также в митохондриальном геноме кормового боба Vicia faba [ Mojica F.J., et al., 2000 ]. Количество CRISPR-кассет в одном геноме может варьировать от 1 до 18. Самое большое число кассет ( Makarova K.S., et al., 2011 ) найдено в геноме археи Methanocaldococcus jannaschii . В среднем, на одну кассету CRISPR приходится около 60 повторов [ Marraffini L.A., et al., 2010 ]. Рекордсмен на сегодняшний день - термофильная бактерия Chloroflexus sp. Y-400-fl , в одной из CRISPR-кассет которой содержится 374 повтора. В известных на сегодняшний день кассетах длина повторов варьирует от 23 до 50 (в среднем 31) п.н., а длина спейсеров - от 17 до 84 (в среднем 36) п.н. Длина CRISPR-повторов и спейсеров внутри одной кассеты постоянна. Последовательности повторов в пределах одной CRISPR- кассеты также практически идентичны [ Makarova K.S., et al., 2011 ].
В целом, лишь очень малая часть (около 2%), идентифицированных CRISPR-спейсеров похожа на последовательности ДНК известных мобильных генетических элементов , а в случае наиболее изученной бактерии Escherichia coli - никаких соответствий между спейсерами и последовательностями известных бактериофагов вообще не наблюдается. Возможно, это связано с тем, что число таких последовательностей, представленных в базах данных, не превышает 0,0002% от оцениваемого общего числа геномных последовательностей ныне существующих вирусов прокариот [ Rohwer F., 2003 ]. В этой связи представляются интересными данные, полученные в ходе сравнительного анализа CRISPR-кассет ацидофильных бактерий и последовательностей геномов вирусов из затопленной шахты в Калифорнии [ Andersson A.F., Banfield F., 2008 ]. В этом случае число спейсеров, гомологичных вирусным геномам, достигает 40% и более. Столь высокий уровень соответствия обьясняется, по-видимому, постоянством условий окружающей среды, изолированностью и очень простым видовым составом данного сообщества бактерий и их вирусов.
