干酪乳杆菌CRISPR基因座分析

论文摘要

【目的】目前基于酿脓链球菌（Streptococcus pyogenes）spCas9为核心的CRISPR/Cas9基因编辑系统在乳酸菌上的应用受到很多限制,亟待开发适合于乳酸菌的基因编辑系统。对6株干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）的CRISPR系统进行深入分析,并预测激活干酪乳杆菌自身Cas9蛋白所识别的PAM序列,为开发适用于乳酸菌的CRISPR/lcCas9基因编辑系统奠定基础。【方法】以已完成全基因组测序的6株干酪乳杆菌为研究对象,利用生物信息学方法对其CRISPR系统进行深入分析,重点对不同菌株的CRISPR系统结构进行解析,并且对Cas蛋白以及spacer的同源性进行分析,最后对CRISPR区重复序列的二级结构以及Cas9蛋白识别的PAM序列进行预测。【结果】6株干酪乳杆菌CRISPR系统具有相似的结构,均具有特征性的Cas9蛋白,并且Cas基因序列保守。预测到tracrRNA位于Cas9和Cas1之间,重复序列可以形成茎部长达7个碱基的二级结构。根据CRISPR的间隔区序列,6株干酪乳杆菌可被分为3个基因型,将间隔区逐一进行blast比对,结果表明6个间隔区比对上14个来源不同的原间隔序列,这些间隔序列均来源于不同质粒。干酪乳杆菌lcCas9蛋白识别PAM序列的1、3位碱基偏好T/C、A/C,2、4位碱基对G、A的偏好性比较大。【结论】6株干酪乳杆菌CRISPR系统均为type-ⅡA型,Cas序列和重复序列高度保守。DR序列可以形成稳定的二级结构,TGMA为干酪乳杆菌Cas9蛋白高效识别的PAM序列。

论文目录

• 0 引言
• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•   1.2 方法
•     1.2.1 CRISPR系统结构分析
•     1.2.2 TracrRNA位置预测
•     1.2.3 DR序列的二级结构预测
•     1.2.4 间隔区多样性及同源性分析
•     1.2.5 PAM序列预测及其可视化
• 2 结果
•   2.1 干酪乳杆菌CRISPR基因座结构
•   2.2 TracrRNA位置预测
•   2.3 DR序列的二级结构分析
•   2.4 间隔区多样性分析
•   2.5 间隔序列同源性分析
•   2.6 干酪乳杆菌Cas9蛋白识别PAM序列的预测
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨兰,杨洋,李伟勋,Obaroakpo JOY,逄晓阳,吕加平

关键词: 干酪乳杆菌,系统

来源: 中国农业科学 2019年03期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业

单位: 中国农业科学院农产品加工研究所

基金: 国家重点研发计划(2017YFC1600903),国家自然科学基金面上项目(31871833)

分类号: TS201.3

页码: 521-529

总页数: 9

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