Система CRISPR-Cas эффективно защищает бактерии от чужеродных элементов, потому что формирует иммунитет к вирусам, запоминает данные о них и использует эту информацию для борьбы с возбудителями при повторных заражениях. 24

Процесс происходит так: 4

1. Бактериальная клетка заражается новым вирусом, который ей не знаком. 4
2. Cas-белки режут ДНК из вторгающегося вируса, берут из неё короткие сегменты, вставляют в последовательность CRISPR-кассеты как новые спейсеры-«фотографии». 4
3. Формируется иммунитет к этому вирусу, так как клетка его запомнила и хранит о нём в «архиве» информацию. 4
4. Cas-белки выбирают из вирусной ДНК наиболее информативный участок, который максимально точно характеризует вирус. 4 И этот участок всегда ставят в начало, рядом с лидерной частью цепочки. 4
5. Таким образом бактериальная клетка приобретает устойчивость к определённым вирусам, передавая информацию всем последующим своим поколениям. 4

Для поддержания эффективной защиты система CRISPR-Cas должна постоянно обновлять набор спейсеров и делать это быстрее, чем возникают новые, мутантные варианты вирусов. 2