利用CRISPR/Cas9核酸酶靶向细菌必需基因的特异性抗菌剂研究（英文）

作者：王令; 任艳艳; 郭苗苗; 王金萍; 杜伟立; 郭熠洁; 路宏朝; 张涛^*

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2020, 36(09): 1080-1089.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.04.1092

• CRISPR/Cas9
• 必需基因
• 抗菌剂
• 杀菌作用

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。

• 单位
  基础医学院; 陕西理工大学; 西安交通大学