Влияние делеции в некаталитическом домене GdpP на фенотип Staphylococcus aureus посредством направленного геномного редактирования с помощью системы CRISPR/Cas9

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Высокие внутриклеточные концентрации молекул циклического ди-аденозинмонофосфата (c-di-AMP) влияют на формирование устойчивости к антибиотикам, действующих на клеточную стенку у Staphylococcus aureus. Накопление молекул c-di-AMP происходит вследствие мутаций в домене DHH/DHHA1 белка GdpP. Роль мутаций в других доменах GdpP до конца не изучена. В этой связи целью настоящей работы стало получение направленной делеции в геноме без сдвига рамки считывания в линкерном участке между доменами GGDEF и DHH/DHHA1 белка GdpP. Для редактирования генома использовали штамм S. aureus RN4220 с отсутствующей системой рестрикции-модификации. Использовали двух векторную систему с термочувствительными ориджинами репликации, плазмиды: pCN-EF2132tet с геном рекомбиназы EF2132 Enterococcus faecalis и pCAS9counter с геном РНК-направляемой нуклеазы Cas9 Streptococcus pyogenes. Штамм S. aureus RN4220 трансформировали вектором pCN-EF2132tet для получения рекомбинирующих компетентных клеток, а затем вводили донорный олигонуклеотид одновременно с вектором контрселекции. После двух трансформаций был получен штамм с целевой делецией (90 пн), которая соответствовала 308–337 аминокислотному участку в белке GdpP. У мутантного штамма не было выявлено фенотипических изменений: ЛАГ-фаза роста, общая скорость роста, время деления клеток, морфология колоний не отличались от исходного штамма. Также сохранялась чувствительность к антибиотикам, действующим на клеточную стенку. Таким образом, мутации в GdpP в линкерном участке между GGDEF и DHH/DHHA1 не влияют на чувствительность к антибиотикам у S. aureus.

Об авторах

Ю. В. Сопова

Санкт-Петербургский государственный университет; Санкт-Петербургский филиал Института общей генетики им. Н.И. Вавилова

Автор, ответственный за переписку.
Email: y.sopova@spbu.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург; Россия, 198504, Санкт-Петербург

М. Е. Велижанина

Санкт-Петербургский государственный университет; Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

Email: y.sopova@spbu.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург; Россия, 196608, Санкт-Петербург

Д. А. Кандина

Санкт-Петербургский государственный университет; Государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина”

Email: y.sopova@spbu.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург; Россия, 196605, Санкт-Петербург

В. В. Гостев

Детский научно-клинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: y.sopova@spbu.ru
Россия, 197022, Санкт-Петербург; Россия, 191015, Санкт-Петербург

П. С. Чулкова

Детский научно-клинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства

Email: y.sopova@spbu.ru
Россия, 197022, Санкт-Петербург

О. С. Сулян

Детский научно-клинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства

Email: y.sopova@spbu.ru
Россия, 197022, Санкт-Петербург

С. В. Сидоренко

Детский научно-клинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: y.sopova@spbu.ru
Россия, 197022, Санкт-Петербург; Россия, 191015, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Tong S.Y., Davis J.S., Eichenberger E. et al. Staphylococcus aureus infections: Epidemiology, pathophysiology, clinical manifestations, and management // Clin. Microbiol. Rev. 2015. V. 28. № 3. P. 603–661. https://doi.org/10.1128/CMR.00134-14
  2. Monk I.R., Foster T.J. Genetic manipulation of Staphylococci-breaking through the barrier // Front. Cell. Infect. Microbiol. 2012. V. 2:49. P. 1–9. https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00049
  3. Kreiswirth B.N., Lofdahl S., Betley M.J. et al. The toxic shock syndrome exotoxin structural gene is not detectably transmitted by a prophage // Nature. 1983. V. 305. № 5936. P. 709–712. https://doi.org/10.1038/305709a0
  4. Chen W., Zhang Y., Yeo W.S. et al. Rapid and efficient genome editing in Staphylococcus aureus by using an engineered CRISPR/Cas9 system // J. Am. Chem. Soc. 2017. V. 139. № 10. P. 3790–3795. https://doi.org/10.1021/jacs.6b13317
  5. Penewit K., Holmes E.A., McLean K. et al. Efficient and scalable precision genome editing in Staphylococcus aureus through conditional recombineering and CRISPR/Cas9-mediated counterselection // mBio. 2018. V. 9. № 1. https://doi.org/10.1128/mBio.00067-18
  6. Liu Q., Jiang Y., Shao L. et al. CRISPR/Cas9-based efficient genome editing in Staphylococcus aureus // Acta Biochim. Biophys. Sin (Shanghai). 2017. V. 49. № 9. P. 764–770. https://doi.org/10.1093/abbs/gmx074
  7. Yin W., Cai X., Ma H. et al. A decade of research on the second messenger c-di-AMP // FEMS Microbiol. Rev. 2020. V. 44. № 6. P. 701–724. https://doi.org/10.1093/femsre/fuaa019
  8. Zarrella T.M., Bai G. The many roles of the bacterial second messenger cyclic di-AMP in adapting to stress cues // J. Bacteriol. 2020. V. 203. № 1. https://doi.org/10.1128/JB.00348-20
  9. Gostev V., Sopova J., Kalinogorskaya O. et al. In vitro ceftaroline resistance selection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus involves different genetic pathways // Microb. Drug. Resist. 2019. V. 25. № 10. P. 1401–1409. https://doi.org/10.1089/mdr.2019.0130
  10. Gostev V., Kalinogorskaya O., Ivanova K. et al. In vitro selection of high-level beta-lactam resistance in methicillin-susceptible Staphylococcus aureus // Antibiotics (Basel). 2021. V. 10. № 6. https://doi.org/10.3390/antibiotics10060637
  11. Sprouffske K., Wagner A. Growthcurver: An R package for obtaining interpretable metrics from microbial growth curves // BMC Bioinformatics. 2016. V. 17. № 172. https://doi.org/10.1186/s12859-016-1016-7

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (388KB)
Метаданные

© Ю.В. Сопова, М.Е. Велижанина, Д.А. Кандина, В.В. Гостев, П.С. Чулкова, О.С. Сулян, С.В. Сидоренко, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».