CRISPR-Cas – att försöka förstå ett adaptivt
immunsystem i bakterier och arkéer
(Populärvetenskaplig sammanfattning av arbetet Investigations into the type I-E
CRISPR-Cas system)
Martin Larsson
Ett immunsystem kallas för adaptivt om det kan minnas tidigare infektioner och använda detta
minne för att bekämpa samma slags infektioner i framtiden. Länge trodde man att adaptiva
immunsystem enbart fanns i högt utvecklade djur såsom däggdjur och fåglar. Men 2007
upptäckte man ett adaptivt immunsystem i några av de minsta organismerna i världen:
bakterier och arkéer. Detta immunsystem, som kallas för CRISPR-Cas, gör att de encelliga
organismerna kan ta upp DNA från invaderande virus. Detta virus-DNA sparas sedan i ett
speciellt område av bakteriens eget DNA, och kan användas som en slags mall för att
upptäcka om virus av liknande sort invaderar igen.
CRISPR-Cas-system har hittats i 45 % av alla bakterier och 80 % av alla arkéer, men trots
detta finns det mycket om systemet vi inte förstår. Mekanismerna bakom hur cellerna plockar
upp virus-DNA och sätter in det i sitt eget är okända. Dessutom har man ännu inte hittat
naturligt fungerande CRISPR-Cas-system i många viktiga modellorganismer, som
Escherichia coli (E. coli).
Detta arbete försökte dels undersöka mekanismerna bakom hur CRISPR-Cas egentligen
fungerar. Detta gjordes genom att försöka få ett artificiellt CRISPR-Cas-system i E. coli att ta
upp DNA från bakteriens egen kromosom. Detta skulle göra att man kunde studera vilka
effekter systemet har på bakteriens hälsa och arvsmassans integritet. Vidare gjordes försök att
hitta varianter av E. coli som har ett naturligt fungerande CRISPR-Cas-system. Detta gjordes
genom att leta efter CRISPR-Cas i en samling E. coli med stor genetisk bredd.
I slutändan så kunde inga slutsatser dras gällande hur upptag av DNA från kromosomen av
CRISPR-Cas påverkar bakterier. Gällande ett naturligt uttryckt system så hittades indikationer
på att somliga E. coli har detta, men inga tester som hittills gjorts har kunnat bevisa detta
slutgiltigt.
Degree project in biology, Master of Science (2 years), 2014
Examensarbete i biologi 45 hp till masterexamen, Uppsala universitet, 2014
Institutionen för biologisk grundutbildning och Institutionen för cell- och molekylärbiologi
Handledare: Magnus Lundgren och Lina Amlinger
