合成生物催化剂:Targeted-antibacterial-plasmids (TAPs) combining conjugation and CRISPR/Cas systems achieve strain-specific antibacterial activity | Nucleic Acids Research | Oxford Academic (oup.com)

 

预计在未来几十年中,由于治疗失败,耐药菌在全球范围内的扩散将导致人类死亡的急剧增加。 细菌耐药性的不断出现和当前抗生素发现率的低下,凸显了开发创新的抗菌策略的必要性,这些策略可以替代抗生素的使用。 而且,抗生素通常缺乏特异性,因为它们靶向细菌增殖必不可少的过程。 因此,抗生素会影响整个治疗的细菌群落,而不会区分有害菌株和共生菌株,并导致耐药菌株的种群增加报道证明了通过使用CRISPR和相关的Cas蛋白实现特异性抗菌的可能性。CRISPR/Cas系统通过Cas9核酸酶诱导染色体发生双链断裂,从而达到杀灭细菌的目的

近日,法国里昂大学微生物学和分子生物学结构系的Christian Lesterlin教授在Nucleic Acid Research上发表文章:Targeted-antibacterial-plasmids (TAPs) combining conjugation and CRISPR/Cas systems achieve strain-specific antibacterial activity在这项工作中,作者提出了一种创新的抗菌方法,基于携带CRISPR/Cas系统的可移动质粒,旨在诱导抗菌活性进入特定的靶向受体菌株。这些所谓的靶向抗菌质粒(TAPs)利用由F质粒编码的接合基因(tra基因)有效地转移到大肠杆菌系列菌株与之密切相关的革兰氏阴性肠杆菌科。TAPs被设计成以一种组成型方式Cas蛋白,并且可以通过一步克隆改变gRNA序列,轻松地针对任何感兴趣的细菌物种。TAP携带的gRNA序列决定了抗菌活性只针对特定的受体菌株。为了鉴定菌株特异性gRNA作者开发了一种生物信息程序,称为细菌CRISPR搜索工具,允许快速和稳健地识别约16-20 nt的靶向序列。因此,CRISPR/Cas系统只在含有与所选gRNA序列互补的DNA序列(基因组)的受体中有效,而在多物种种群混合的其他菌株中无效。在体外实验中作者证明了TAPs能够在体外对多种革兰氏阴性肠杆菌科细菌诱导有效和特定菌株的抗菌活性。

(杨佳玮 摘译)


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