沙雷菌CRISPR-Cas系统的基因结构分析

作者：王梦园; 毕春霞; 兰蕾; 张蒙蒙; 秦江楠; 罗玮; 朱元祺; 闫志勇^*

来源：中国病原生物学杂志, 2020, 15(04): 396-401.

DOI：10.13350/j.cjpb.200406

• CRISPR-Cas
• 沙雷菌属
• 免疫防御
• 前噬菌体

目的 CRISPR-Cas系统是细菌中的适应性免疫防御系统,能特异性阻止噬菌体、质粒等外源基因的侵袭从而维护自身基因组的完整性。本研究在基因组水平对沙雷菌属CRISPR-Cas系统的整体结构及主要特征进行分析。方法利用CRISPRfinder、BLAST在线工具及DNAstar、MEGA等软件分析CRISPR-Cas系统的分布、重复序列、间隔序列及cas1基因的特点,同时对基因组中的前噬菌体进行筛查并分析其与CRISPR-Cas系统的关系。结果 88株沙雷菌有19株(21.59%)含有确定CRISPR阵列,其中9株(10.22%)同时含有cas基因簇;CRISPR-Cas系统型别主要为Ⅰ-F和Ⅰ-E,cas1基因序列的发育分类与系统分型一致。12.3%的间隔序列可与某些噬菌体或质粒高度同源;含cas基因簇的沙雷菌中前噬菌体数量少于其他组(P<0.01)。结论沙雷菌中CRISPR-Cas系统的携带率较其他细菌低且结构不完整,超过半数以孤儿CRISPR阵列形式存在。沙雷菌CRISPR-Cas系统对噬菌体有较强的防御能力,且该功能有赖于CRISPR-Cas系统结构的完整。

• 单位
  青岛市市立医院; 青岛大学附属医院; 青岛大学