2015, 55(3):251-257.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140353CSTR: 32112.14.j.AMS.20140353
摘要:摘要:近来研究发现,细菌CRISPR-Cas 系统在宿主菌抵抗可移动基因元件(mobile genetic elements,MGEs)的过程中发挥重要作用。CRISPR-Cas还参与宿主菌群体行为和毒力基因调控、DNA修复和基因组进化过程。本文着重综述细菌CRISPR-Cas系统的结构、类型、作用机制及其适应性免疫之外的其他功能(如对内源性基因表达的调控、促进基因组进化、DNA修复等);概述噬菌体抵抗CRISPR-Cas系统的机制,并对噬菌体-宿主菌相互作用进行探讨和展望。
2015, 55(4):476-483.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140322CSTR: 32112.14.j.AMS.20140322
摘要:摘要:【目的】检测志贺菌成簇规律间隔的短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR),并分析其与志贺菌耐药的关系。【方法】根据CRISPR DB数据库公布的志贺菌确定的CRISPR结构序列CRISPR-S2、CRISPR-S4和可能的CRISPR结构序列CRISPR-S1、CRISPR-S3设计四对引物,对60株志贺菌进行PCR扩增。采用CRISPR Finder分析CRISPR,采用改良K-B药敏纸片法检测志贺菌耐药情况,并分析CRISPR-S4 与耐药的关系。【结果】确定的CRISPR结构的总阳性率为95%,四个CRISPR位点组成12种CRISPR谱型(A-L),除K型外均含确定的CRISPR结构,新发现1种重复序列和12种间隔序列。60株志贺菌的多重耐药率为53.33%。CRISPR-S4阳性菌株与阴性菌株之间,耐药的分布差异无统计学意义,但多重耐药菌株和耐TE菌株CRISPR-S4的重复序列多为R4.1,其3末端缺失碱基AC;多重耐药菌株CRISPR-S4的间隔序列多为Sp5.1、Sp6.1和Sp7。【结论】CRISPR在志贺菌中广泛分布。CRISPR重复序列的变异和间隔序列的多样性可能与志贺菌耐药有关。
2011, 51(8):1007-1013.
摘要:摘要: 最近发现,在细菌和古菌中广泛存在的成簇的规律间隔的短回文重复序列( clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR) 及其相关蛋白是针对噬菌体、质粒等外源DNA 的获得性和可遗传的免疫系统。本文综述了CRISPR 系统的基本结构、多样性、作用机理及其区分自我与非我的机制,并对CRISPR 研究和应用前景进行了展望。
2014, 54(11):1362-1368.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.11.014CSTR: 32112.14.j.AMS.2014.11.014
摘要:摘要:【目的】考察炭疽芽胞杆菌中规律成簇的间隔短回文序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)位点多态性情况及基于CRISPR 位点多态性的分子分型方法是否在炭疽芽胞杆菌分型中适用。【方法】下载NCBI 数据库中6株炭疽芽胞杆菌基因组并截取其中CRISPR位点片段序列。根据炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点信息,设计相关引物,以193株炭疽芽胞杆菌基因组为模板PCR扩增CRISPR位点片段,测序。本地Blast比对截取序列及测序结果,查看CRISPR位点在炭疽芽胞杆菌中的多态性情况,并比较炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌内CRISPR位点情况。【结果】炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点不存在多态性。【结论】基于CRISPR位点多态性的分子分型方法不适用于炭疽芽胞杆菌分型,但可以用于区分炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌。
2025, 65(3):883-897.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240635CSTR: 32112.14.j.AMS.20240635
摘要:猪链球菌(Streptococcus suis)是猪的重要致病菌,能够引发猪的脑膜炎、败血症、关节炎等多种疾病,给养猪业带来严重的经济损失。此外,该菌也能感染人类,导致疾病甚至死亡,是重要的人兽共患病原菌。因此,建立准确、快速、灵敏且简便的检测技术对于猪链球菌病的防控至关重要。目前,国内外已开发出多种猪链球菌检测技术,包括传统的微生物学、分子生物学、免疫学方法,以及基于纳米材料的免疫传感器、CRISPR-Cas12a系统、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱等新型检测技术。本综述概述了上述技术的原理、应用及其优缺点,并探讨了猪链球菌检测技术未来的发展方向,旨在为猪链球菌病的防控提供重要参考。
2025, 65(2):671-682.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20240579CSTR: 32112.14.j.AMS.20240579
摘要:鲍曼不动杆菌的耐药性和毒力与日俱增。研究表明,鲍曼不动杆菌中CRISPR-Cas系统的存在可以降低细菌的耐药性并减弱细菌毒力。然而,CRISPR-Cas系统中各组分对鲍曼不动杆菌的具体影响尚不明晰。目的 探究CRISPR-Cas系统的组分在鲍曼不动杆菌中对细菌耐药性和毒力的调控作用。方法 通过构建cas1基因鲍曼不动杆菌过表达株,并与之对应检测相应过表达株与原始菌株的细菌生长情况、血清抗性、细菌耐药性、生物膜形成能力、细菌感染小鼠模型小鼠的存活率等变化。结果 使用纸片扩散法对临床常用的22种抗生素的耐药性进行检测,结果显示,过表达株AB26::cas1对6种抗生素的耐药性由耐药变为敏感。使用结晶紫染色法检测细菌生物膜形成能力,AB26::cas1株生物膜形成能力较AB26株降低。腹腔注射感染小鼠模型显示,相较于AB26株体内感染组小鼠,AB26::cas1株体内感染组小鼠未发生死亡。荧光定量PCR检测结果显示,大部分耐药/毒力基因mRNA的表达量下降。人血清与灭活血清孵育后进行存活性检测,野生株与过表达株的血清抗性差异无统计学意义。结论 来源于AB43株的cas1基因对鲍曼不动杆菌的耐药性及生物膜形成能力具有抑制作用,同时细菌对小鼠的致病性也有抑制效果。
2021, 61(8):2161-2171.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200530CSTR: 32112.14.j.AMS.20200530
摘要:近年来,多种新型耐药基因的出现和全球性流行,严重威胁了全球公众健康。CRISPR-Cas9系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR associated protein 9 system)是细菌的一种适应性免疫系统,可切割耐药基因、抵御外来核酸入侵,现已作为一种新型基因编辑工具应用于防控细菌耐药性研究。本团队已建立了一种单质粒介导靶向mcr-1基因的CRISPR-Cas9系统,能有效并特异性消除黏菌素耐药大肠杆菌中的mcr-1,恢复其对黏菌素的敏感性。同时也发现在临床中应用还需要优化其递送方式。本文对近几年该技术在细菌耐药性防控方面的研究进展进行了综述,包括CRISPR-Cas9系统的发现过程、作用机制、递送方式、在体外检测实验结果的进展以及当前存在的问题等方面,以期为防控细菌耐药性提供新思路。
2021, 61(8):2172-2191.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200534CSTR: 32112.14.j.AMS.20200534
摘要:CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISP) and CRISPR associated proteins)系统是细菌用来防御病毒、质粒等外源核酸入侵的一种获得性免疫防御系统。随着研究的深入,CRISPR-Cas系统已发展为一种重要的基因编辑工具,并成功应用于动物、植物和微生物的基因改造中。但该基因编辑方法有时存在基因脱靶效应,从而限制了其推广应用。最近,通过将1种新发现的抗CRISPR蛋白(Anti-CRISPR protein,ACP)与CRISPR-Cas系统相结合,已成功开发出可控制基因脱靶效率的CRISPR-Cas基因编辑工具。本文首先对CRISPR-Cas系统及ACP进行了简要介绍,然后就CRISPR-Cas基因编辑工具及ACP在微生物基因改造的应用现状进行了综述,并对ACP介导的CRISPR-Cas基因编辑方法(ACP-CRISPR-Cas)在微生物基因编辑中的应用前景进行了讨论。
2016, 56(1):1-7.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150132CSTR: 32112.14.j.AMS.20150132
摘要:为了更好地适应环境,原核生物可通过水平基因转移的方式获取外源基因(来自噬菌体、质粒或其他物种基因组)。在获取外源基因的同时,原核生物也面临着自私基因入侵的风险。因此,原核生物需建立相应的机制选择性地摄取或降解外源DNA,从而防范基因转移带来的潜在危害。近年来,人们在原核生物中发现了由小RNA介导降解DNA的防御外源基因入侵的适应性免疫。在免疫防御过程中,首先外源DNA部分片段整合至细胞自身基因组上成簇出现的重复序列(CRISPR)上;然后表达并加工成熟的CRISPR RNA和相关Cas蛋白形成CRISPR/Cas复合体降解再次入侵的外源DNA。本文在简介CRISPR/Cas系统的基础上,重点探讨近年来关于大肠杆菌中I-E型CRISPR/Cas系统作用机制和调控机制的研究进展。
2021, 61(2):300-314.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200205CSTR: 32112.14.j.AMS.20200205
摘要:结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB,以下简称结核杆菌)感染引起的结核病仍然是严重影响人类健康全球性重大传染病。全球约1/4人口是结核杆菌的潜伏感染者。2019年,世界卫生组织(World health organization,WHO)报道全球约150万人死于结核病。深入研究结核杆菌生物学有望为结核病防控提供新工具。成簇规律性间隔短回文重复(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/Cas是细菌免疫系统的重要成分,在结核杆菌等分枝杆菌中也广泛存在,同时,也是分枝杆菌基因编辑的重要工具。本文结合课题组研究工作,综述了结核杆菌III-A型CRISPR/Cas系统各组分的生物学功能以及与致病的相关性,CRISPR/Cas编辑工具在诊断治疗耐药结核杆菌和结核病防控新措施中的进展。