利用CRISPR/Cas9核酸酶靶向细菌必需基因的特异性抗菌剂研究

作     者：王令 任艳艳 郭苗苗 王金萍 杜伟立 郭熠洁 路宏朝 张涛 WANG Ling;REN Yan-Yan;GUO Miao-Miao;WANG Jin-Ping;DU Wei-Li;GUO Yi-Jie;LU Hong-Zhao;ZHANG Tao

作者机构：陕西理工大学生物科学与工程学院生物工程系陕西汉中723001 西安交通大学基础医学院病原生物学与免疫学系西安710061 

基　　金：Supported by Key Research Project of Shaanxi Science and Technology Department (No. 2019NY-097) Shaanxi University of Technology Talent Start-up Fund (No. SLGQD14-02) 

出 版 物：《中国生物化学与分子生物学报》 (Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology)

年 卷 期：2020年第36卷第9期

页      码：1080-1089页

摘      要：CRISPR/Cas9核酸酶是一种高效和精确的基因组DNA编辑工具。目前,CRISPR/Cas9被开发成一种新型抗菌剂,通过靶向破坏目标基因,例如抗生素耐药基因来诱导细菌死亡。本研究利用CRISPR携带多靶点优势,同时靶向大肠杆菌必需基因gyrA、gyrB和folA,以达到杀菌作用。本设计针对3个内源基因的CRISPR系列载体,分别含有1个、2个或3个靶点。当IPTG诱导Cas9表达后,CRISPR RNA (crRNA)和反式作用CRISPR RNA (trans-activating CRISPR RNA, tracrRNA)复合物募集Cas9切割靶基因,导致细菌死亡。随着crRNA中靶点数量的增加,杀菌效率显著提高。当含有3个靶点的crRNA作用于细菌基因组时,杀菌效率达到99.35%。此外,在存活的大肠杆菌中,crRNA表达质粒的靶序列和直接重复序列发现碱基缺失,而内源靶基因和Cas9基因均未发生突变。最后,该CRISPR系统还应用于其他大肠杆菌实验室菌株和产肠毒素K88菌株,并表现出高效的杀菌作用。我们设计了一种基于CRISPR/Cas9核酸酶的新型抗菌剂,为抗菌剂的研发提供新策略。

主 题 词：CRISPR/Cas9 必需基因 抗菌剂 杀菌作用 

学科分类：08[工学] 09[农学] 0901[农学-植物生产类] 0836[0836] 090102[090102] 

核心收录：

D　O　I：10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.04.1092

馆 藏 号：203986641...