葡萄球菌CRISPR-Cas系统的基因结构及其与耐药基因的关系

作者：张蒙蒙; 毕春霞; 王梦园; 付恒霞; 刘晓宇; 穆政融; 宋丽雪; 徐乐; 杨亚; 朱元祺; 闫志勇^*

来源：中国病原生物学杂志, 2019, 14(05): 553-559.

DOI：10.13350/j.cjpb.190513

• 葡萄球菌
• CRISPR-Cas系统
• mecA
• 耐药

目的对分析葡萄球菌基因组中CRISPR-Cas系统基因结构,探讨其与细菌耐药性之间的关系。方法 CRISPRdb数据库中公布的154株及NCBI中下载的171株葡萄球菌基因组共包含20个种,利用生物信息学方法分析CRISPR分布情况、重复序列、间隔序列、cas基因及CRISPR存在与细菌mecA基因之间的关系。结果 325株葡萄球菌基因组中共发现196个确定的CRISPR结构和1757个可疑的CRISPR结构;有25株含有cas基因簇,可分为Ⅲ-A(占48.1%)和Ⅱ-C(占51.9%)两型;确定CRISPR阵列中重复序列数大多数为2,有14种重复序列可以形成茎环结构,遗传进化分析显示其大致可以分为3类。确定CRISPR阵列中437种间隔序列有53种匹配质粒或噬菌体,部分序列同时匹配多个质粒或噬菌体。cas基因簇存在和不存在时的mecA携带率分别为28.00%和54.15%,差异有统计学意义(χ2=6.37,P<0.05),两者呈负相关。结论葡萄球菌基因组中CRISPR-Cas系统携带率低,且基因座、cas基因的结构和功能均不完善,仅较少的菌株中含有完整的CRISPR-Cas系统,基因座中可疑结构较多,且DRs和spacer数量低于其他细菌。完整的葡萄球菌CRISPR-Cas系统可能限制mecA基因的水平转移。

• 单位
  青岛大学; 青岛大学附属医院; 青岛市市立医院