用于检测细菌物种中II型CRISPR-Cas基因座的快速PCR筛选系统

由 root 提交于 周六, 10/17/2026 - 08:23

内容形式:摘要译文

成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)及其相关核酸酶基因(Cas)源自细菌的获得性免疫系统,彻底革新了基因编辑技术。在这方面,II 型(Cas9)CRISPR 系统迄今已得到广泛研究和应用。对基因组序列进行精确操作的机制由一种称为 CRISPR RNA(crRNA)的小 RNA 引导。本研究设计并优化了一种基于 Cas9 基因检测的 CRISPR-Cas 筛查系统,靶向识别结构域(REC)中由富含精氨酸的桥螺旋(BH)构成的保守区域。我们采用半巢式 PCR 方法,以提高筛查灵敏度和可重复性。为优化该系统,我们使用了含有 Cas9 基因的重组大肠杆菌 DH5α(DH5α/pRGEB32),其携带 pRGEB32 载体。随后,将该筛查系统应用于并验证于多种环境细菌菌株,包括从污水样本中分离的粪产碱菌和施氏假单胞菌。优化后的半巢式 PCR 在环境细菌菌株中扩增出了目标区域,且成功重复了实验结果。此外,对 PCR 产物进行的核苷酸和氨基酸序列、基序及结构域分析证实,扩增区域为目标 Cas9 REC-BH 结构域。目前,除昂贵的全基因组测序外,尚无快速且经济高效的 CRISPR-Cas 筛查系统。本研究旨在开发一种快速、经济高效的筛查系统,用于鉴定环境细菌物种中的 Cas9 蛋白新变体。在此背景下,所开发的基于 Cas9 基因的 CRISPR-Cas 筛查系统(C9CSS)可能成为一种潜在的快速筛查工具,用于在不同细菌基因组中鉴定新的 Cas9 直系同源蛋白,并具有

改进后的函数。

关键词:CRISPR-Cas系统 · Cas9基因 · 半巢式PCR · 细菌筛查 · 环境细菌

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746701v1?rss=1