СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ CRISPR-СИСТЕМ ШТАММОВ YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS IP32953 И IP31758
https://doi.org/10.29413/ABS.2018-3.5.8
Аннотация
Псевдотуберкулёз сохраняет свою актуальность для здравоохранения России и многих зарубежных стран. Для мониторинга популяций Y. рseudotuberculosis перспективно использование CRISPR-типирования, обладающего, как показано при изучении Y. pestis, высокой разрешающей способностью.
Цель настоящего исследования: охарактеризовать и сравнить CRISPR-локусы штаммов Yersinia pseudotuberculosis IP32953 и IP31758, вызывающих, соответственно, классическую псевдотуберкулёзную инфекцию и дальневосточную скарлатиноподобную лихорадку.
Материалы и методы. Проанализированы полногеномные последовательности штаммов Y. pseudotuberculosis IP329353 и IP31758 (NC_006155 и NC_009708 соответственно). Поиск, идентификация и анализ CRISPR-систем выполнены с использованием онлайн-приложений CRISPROne, CRISPRDetect и CRISPRTarget.
Результаты. В геноме исследуемых штаммов обнаружены CRISPR-Cas системы, которые включают в себя один набор cas-генов и несколько локусов, значительно удалённых друг от друга. В геноме штамма Y. pseudotuberculosis IP329353 три локуса: YP1, находящийся в непосредственной близости от cas-генов, YP2 и YP3. CRISPR/Cas-система Y. pseudotuberculosis IP31758 представлена только двумя кассетами – YP1 и YP2. CRISPR-системы исследуемых штаммов не имеют одинаковых спейсеров. CRISPR/Cas-системы исследованных штаммов отличаются количеством CRISPR-локусов, их спейсерным составом и структурой cas-белков.
Заключение. Полученные результаты определяют перспективу использования CRISPR-локусов в качестве специфических молекулярных маркеров штаммов при изучении внутривидового разнообразия и эволюции Y. pseudotuberculosis.
Об авторах
Н. П. Перетолчина
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России; ФКУЗ Иркутский ордена научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора.
Россия
Россия
664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78.
аспирант кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии; лаборант-исследователь.
А. Ю. Борисенко
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Россия
Россия
664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1.
аспирант, ассистент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии.
Ю. П. Джиоев
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Россия
Россия
664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1.
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией молекулярной вирусологии и биотехнологии НИИ биомедицинских технологий.
В. И. Злобин
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Россия
Россия
664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1.
доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии, директор НИИ биомедицинских технологий.
Список литературы
1. Перетолчина Н.П., Джиоев Ю.П., Борисенко А.Ю., Воскресенская Е.А., Парамонов А.И., Степаненко Л.А., Колбасеева О.В., Злобин В.И. Биоинформационный анализ CRISPR/Cas системы штамма Yersinia pseudotuberculosis IP32953 // Acta biomedica scientifica. – 2016. – Т. 1, № 5. – С. 64–67. DOI: 10.12737/23384
2. Arndt D, Grant JR, Marcu A, Sajed T, Pon A, Liang Y, Wishart DS. (2016). PHASTER: a better, faster version of the PHAST phage search tool. Nucleic Acids Res, 44 (W1), W16-W21. DOI: 10.1093/nar/gkw387
3. Biswas A, Gagnon JN, Brouns SJ, Fineran PC, Brown CM. (2013). CRISPRTarget: bioinformatic prediction and analysis of crRNA targets. RNA Biol, 10 (5), 817-827. DOI: 10.4161/rna.24046
4. Biswas A, Staals RH, Morales SE, Fineran PC, Brown CM. (2016). CRISPRDetect: a flexible algorithm to define CRISPR arrays. BMC genomics, 17 (1), 356. DOI: 10.1186/s12864-016-2627-0
5. Datsenko KA, Pougach K, Tikhonov A, Wanner BL, Severinov K, Semenova E. (2012). Molecular memory of prior infections activates the CRISPR/Cas adaptive bacterial immunity system. Nature Commun, 3, 945. DOI: 10.1038/ncomms1937
6. Eppinger M, Rosovitz MJ, Fricke WF, Rasko DA, Kokorina G, Fayolle C, Ravel J. (2007). The complete genome sequence of Yersinia pseudotuberculosis IP31758, the causative agent of Far East scarlet-like fever. PLoS Genet, 3 (8), e142. DOI: 10.1371/journal.pgen.0030142
7. Hille F, Richter H, Wong SP, Bratovič M, Ressel S, Charpentier E. (2018). The biology of CRISPR-Cas: backward and forward. Cell, 172 (6), 1239-1259. DOI: 10.1016/j.cell.2017.11.032
8. Koskela KA, Mattinen L, Kalin-Mänttäri L, Vergnaud G, Gorgé O, Nikkari S, Skurnik M. (2015). Generation of a CRISPR database for Yersinia pseudotuberculosis complex and role of CRISPR-based immunity in conjugation. Environ Microbiol, 17 (11), 4306-4321. DOI: 10.1111/1462-2920.12816
9. Medina-Aparicio L, Dávila S, Rebollar-Flores JE, Calva E, Hernández-Lucas I. (2018). The CRISPR-Cas system in Enterobacteriaceae. Pathogens Dis, 76 (1), fty002. DOI: 10.1093/femspd/fty002
10. Nörenberg D, Wieser A, Magistro G, Hoffmann C, Meyer C, Messerer M, Schubert S. (2013). Molecular analysis of a novel Toll/interleukin-1 receptor (TIR)-domain containing virulence protein of Y. pseudotuberculosis among Far East scarlet-like fever serotype I strains. Int J Med Microbiol, 303 (8), 583-594. DOI: 10.1016/j.ijmm.2013.08.002
11. Pougach K, Semenova E, Bogdanova E, Datsenko KA, Djordjevic M, Wanner BL, Severinov K. (2010). Transcription, processing and function of CRISPR cassettes in Escherichia coli. Mol Microbiol, 77 (6), 1367-1379. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2010.07265.x
12. Seecharran T, Kalin-Manttari L, Koskela K, Nikkari S, Dickins B, Corander J, Skurnik M, McNally A. (2017). Phylogeographic separation and formation of sexually discrete lineages in a global population of Yersinia pseudotuberculosis. Microb Genom, 3 (10). DOI: 10.1099/mgen.0.000133
13. Westra ER, Buckling A, Fineran PC. (2014). CRISPR-Cas systems: beyond adaptive immunity. Nature Rev Microbiol, 12 (5), 317-326. DOI: 10.1038/nrmicro3241
14. Zhang Q, Ye Y. (2017). Not all predicted CRISPR-Cas systems are equal: isolated cas genes and classes of CRISPR like elements. BMC Bioinformatics, 18 (1), 92. DOI: 10.1186/s12859-017-1512-4
Рецензия
Для цитирования:
Перетолчина Н.П., Борисенко А.Ю., Джиоев Ю.П., Злобин В.И. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ CRISPR-СИСТЕМ ШТАММОВ YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS IP32953 И IP31758. Acta Biomedica Scientifica. 2018;3(5):54-59. https://doi.org/10.29413/ABS.2018-3.5.8
For citation:
Peretolchina N.P., Borisenko A.Y., Dzhioev Yu.P., Zlobin V.I. COMPARATIVE ANALYSIS OF CRISPR-CAS SYSTEM STRUCTURES OF YERSINIA PSEUDOTUBERCULOSIS IP32953 AND IP31758. Acta Biomedica Scientifica. 2018;3(5):54-59. (In Russ.) https://doi.org/10.29413/ABS.2018-3.5.8
Просмотров:
737
Послать статью по эл. почте 
