噬菌体是一种细菌特异性病毒,外部蛋白衣壳包裹着噬菌体遗传物质,在某些情况下还有丝状尾巴。它们数量众多且变化多端,在影响微生物生态学方面发挥着重要作用。1 噬菌体与细菌共同进化了数亿年,选择性地结合并感染目标宿主,从而能够通过靶向裂解影响多菌株微生物种群的种群动态。此外,如果保存在非恶劣环境中,大多数噬菌体都具有长期高度稳定性,只有在紫外线下才会分解、物理磨损或暴露于某些化学物质时才会受损,只有少数例外。噬菌体基因组很小且相对简单,可以通过合成生物学方法进行工程改造,将小分子递送到入侵感染处,扩大或缩小噬菌体疗法的目标,或与生物材料结合用于伤口愈合技术。本综述旨在描述用于治疗感染(包括慢性和多重耐药性细菌群)的各种噬菌体疗法。特别关注噬菌体的递送方法以及所选策略的优缺点。
摘要STL是金黄色葡萄球菌致病岛(SAPIS)的主要阻遏物,靶向噬菌体编码的蛋白质来进行过度加压,并同步SAPI和辅助噬菌体生命周期。为了激活其循环,一些SAPI STL靶向噬菌体二聚体和噬菌体三聚体dutpass(DUT)作为抗压迫剂,它们是结构上无关的蛋白质,这些蛋白质对噬菌体执行相同的功能。SAPI的阻遏物与噬菌体诱导剂之间的这种紧密联系对STL进行了进化优化,从而允许与无关生物体的DUT相互作用。在这项工作中,我们通过与原型Sapibov1 STL的结构与原型和真核生物三聚合物进行了结构来表征这种复杂的专业化机制。与结核分枝杆菌和智人的杂膜复合物显示了STL的分子策略,以靶向来自不同王国的三聚体。我们的结构结果证实了三聚体在STL结合中的五个催化基序的参与,包括通过拥抱STL来增加因素的C末端活跃基序V。在有机硅和体外分析中,单次DUT支持STL认识到第三个DUT家族的能力,并确认该蛋白在不同王国的生活中是一种普遍的DUT抑制剂。
摘要:由于抗药性病原体的全球出现,噬菌体被广泛利用为抗生素的替代品。为了指导这些杀菌剂的用法,其宿主特异性的特征至关重要 - 但是,对于许多噬菌体,宿主范围信息仍然有限。尽管它们在农业,生物医学和生物技术中的重要性,但噬菌体感染了微细菌属的情况尤其如此。在这里,我们阐明了125个微细菌集群EA phy-logenomic的关系 - 包括来自11个子群体(EA1至EA11)的成员,并使用CodoN用法偏置模式的洞察力以及从探索性和探索性和共生计算的方法中的预测来推断其推测的宿主范围。我们的计算分析表明,在整个微区进化枝中,群噬菌体具有共同的感染史。有趣的是,所有子群体的噬菌体都表现出与细菌菌株不同于用于分离的细菌菌株的密码子使用偏好模式,这表明它们可能能够感染其他宿主。此外,宿主范围的预测表明,某些子群体可能更适合前瞻性生物技术和医学应用,例如噬菌体疗法。
作者 SA Strathdee · 2023 年 · 被引用 308 — 23 这些动态强烈影响了微生物的进化,细菌中存在多种病毒防御系统(例如限制修饰 [RM] 和。
巨型噬菌体(例如铜绿假单胞菌 Ф KZ)具有作为抗菌剂和揭示基本噬菌体生物学模型的潜力。由于蛋白质“噬菌体核”结构可防止 DNA 靶向 CRISPR-Cas 工具的攻击,目前这两种研究都因缺乏基因工程工具而受到限制。为了为 DNA 巨型噬菌体提供反向遗传学工具,我们将同源重组与 RNA 靶向 CRISPR-Cas13a 酶相结合,并使用抗 CRISPR 基因 (acrVIA1) 作为可选择标记。我们表明,该过程可以插入外来基因、删除基因并向 Ф KZ 基因组添加荧光标签。内源性 gp93 的荧光标记显示它会随噬菌体 DNA 一起排出,而微管蛋白样蛋白 PhuZ 的缺失令人惊讶地对噬菌体爆发大小的影响很小。还成功编辑了另外两种能够抵抗 DNA 靶向 CRISPR-Cas 系统的噬菌体。RNA 靶向 Cas13a 有望成为难治性噬菌体的通用基因编辑工具,从而能够系统地研究功能未知的噬菌体基因。
CRISPR-Cas13 蛋白是 RNA 引导的 RNA 核酸酶,通过与互补的靶噬菌体转录本结合,然后进行一般的非特异性 RNA 降解,来防御入侵的 RNA 和 DNA 噬菌体。在这里,我们分析了 Leptotrichia buccalis 的 LbuCas13a 的防御能力,发现它具有强大的抗病毒活性,不受靶噬菌体基因的必要性、基因表达时间或靶序列位置的影响。此外,我们发现 LbuCas13a 的抗病毒活性对各种噬菌体具有广泛效果,方法是将 LbuCas13a 与来自不同系统发育群的九种大肠杆菌噬菌体进行对抗。利用 LbuCas13a 靶向的多功能性和效力,我们将 LbuCas13a 应用于广谱噬菌体编辑。使用两步噬菌体编辑和富集方法,我们在三种不同的噬菌体中实现了七次无标记基因组编辑,效率高达 100%,包括多基因删除和替换单个密码子等编辑。Cas13a 可用作编辑地球上最丰富、最多样化的生物实体的通用工具。
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噬菌体与细菌和哺乳动物之间的三方相互作用托管杰里米·J·巴尔(Jeremy J.,当我们开始在其哺乳动物或真核宿主的更广泛背景下考虑噬菌体时,这种经典的定义是限制的。在这种三方情况下,噬菌体可能直接相互作用并影响其细菌宿主,但它们可以直接结合,进入和刺激哺乳动物宿主。这些相互作用在很大程度上没有探索,并且在这些三方环境中发现潜水机制,反馈回路和共生物具有巨大的潜力。线性关系拾取了任何本科生的微生物学教科书,您会发现“噬菌体”的定义类似于“能够仅在细菌细胞中感染和复制的病毒”。当考虑噬菌体(或简称简称其细菌宿主)的各种相互作用时,此描述适用。这些相互作用涵盖了共生的多样性,包括严格的寄生虫到互助。虽然在技术上是该定义是在考虑在三方共生的更广泛背景下考虑噬菌体时的限制。这些相互作用可以以类似于细菌宿主的方式与真核细胞结合,但不注射其在这些三方系统中,噬菌体确实可以直接与细菌宿主相互作用,但它们也通过各种机制与哺乳动物或真核宿主相互作用(图1)。
crass样噬菌体最初是从涉及元基因组测序的研究和来自多个个体(Crass-cr oss asbly)的读取的研究中得出的高度丰富和肠道微生物组的普遍成员。最近,已经确定了粘膜类细菌的骨状噬菌体感染细菌。最令人兴趣的面孔样噬菌体之一是它们在实验室和肠道中持续数量高的能力,而不会显着影响其细菌宿主的丰富性。在这里,我们重述了迄今为止,从2014年的硅硅发现以及随后鉴定唯一基因组特征的含量噬菌体,到Crass001的第一个隔离以及阐明由Vivo In Vivo的Phage-Host对研究引起的各种生物学特征的首次分离。在相对较短的时间内收集了大量信息,但是很明显,类似骨状的噬菌体研究仍处于起步阶段。未来的研究在于进一步的体内工作,与噬菌体 - 宿主对一起工作,再加上从较大的群体中分离出进一步的crass样噬菌体。引言泥泞的噬菌体是人类肠道微生物组的有趣成员。它们既多产又广泛,占肠道病毒基因组的86%以上。(Yutin等,2021)在来自全球各地的粪便中都发现了它们,并且在从婴儿到老年人的所有年龄段中都发现了它们(Edwards等,2019)。也已显示它们被转移并稳定地植入虽然crassphages很少是新生微生物组的组成部分,但它们在生命的第一年就变得越来越普遍。已经表明,垂直传播会导致这种初始定植(McCann等,2018; Siranosian等,2020)。
CAS12A是V-A型CRISPR-CAS RNA引导的内切酶。它在特定位点切割了dsDNA,然后在体外反式跨体内激活以非特征ssDNA的裂解。反式活性的免疫功能仍然未知。为了解决这个问题,我们在大肠杆菌中构建了一个CAS12A靶向系统,其中CAS12A裂解了高拷贝靶质粒以释放反式ssDNA裂解活性。然后,我们分析了Cas12a靶向对非目标质粒和ssDNA噬菌体的影响。结果表明,CAS12A有效地消除了目标质粒,但对噬菌体的非目标质粒或鼠疫形成的维持没有影响。此外,有助于靶质粒耗竭的两间隔crispr阵列仍然对非目标质粒或噬菌体没有可检测的影响。一起,数据表明CAS12A的反式ssDNA切割不会导致体内免疫力。