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具有抗菌 CRISPR–Cas 的工程噬菌体可选择性地减少小鼠中的大肠杆菌负担
抗生素治疗会对微生物群产生有害影响并导致抗生素耐药性。为了开发一种针对多种临床相关的大肠杆菌的噬菌体疗法，我们筛选了一个包含 162 种野生型 (WT) 噬菌体文库，确定了 8 种对大肠杆菌具有广泛覆盖度、与细菌表面受体互补结合并能稳定携带插入货物的噬菌体。选定的噬菌体经过尾纤维和 CRISPR-Cas 机制改造，以专门针对大肠杆菌。我们发现，工程噬菌体可以靶向生物膜中的细菌，减少噬菌体耐受性大肠杆菌的出现，并在共培养实验中胜过其祖先 WT 噬菌体。四种最具互补性的噬菌体的组合，称为 SNIPR001，在小鼠模型和小型猪中均具有良好的耐受性，并且比单独的组成部分更好地减少小鼠肠道中的大肠杆菌负荷。 SNIPR001 目前正在临床开发中，旨在选择性杀死大肠杆菌，大肠杆菌可能会导致血液癌症患者出现致命感染。
CRISPR-Cas12a 系统与协同噬菌体重组蛋白在人类细胞中进行多重精确编辑
基于 CRISPR 的基因编辑技术的发展为基因组工程领域带来了一场前所未有的革命。Cas12a 是不同于 Cas9 的 2 类 V 型 CRISPR 相关核酸内切酶家族的成员，已被重新利用并开发为具有不同 PAM 识别位点和多重基因靶向能力的多功能基因编辑工具。然而，使用目前的 CRISPR/Cas12a 技术，在哺乳动物细胞中对长序列进行高效和精确的基因组编辑仍然是一项挑战。为了解决这一限制，我们利用噬菌体重组酶开发了一种高效的 CRISPR/Cas12a 工具，用于在哺乳动物细胞中进行多重精确编辑。通过蛋白质工程，我们能够将噬菌体重组蛋白招募到 Cas12a 中，以增强其同源定向修复效率。我们的噬菌体重组辅助 Cas12a 系统在不影响酶特异性的情况下，将人类细胞中千碱基级敲入的效率提高了 3 倍。该系统的性能与基因编辑任务中常用的酶 Cas9 参考相比毫不逊色，且特异性有所提高。此外，由于 Cas12a 系统的 RNA 处理活性，我们展示了具有类似改进活性的多靶点编辑。这种紧凑的多靶点编辑工具有可能帮助理解多基因相互作用。特别是，它为人类疾病的基因治疗方法铺平了道路，这种方法可以补充现有工具，适用于多基因疾病和需要长序列校正的疾病。
CAS12A的反式DNA裂解活性没有可检测到的免疫力对质粒或噬菌体
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。
Deposcope：使用大语言模型
噬菌体（噬菌体）是感染细菌的病毒。其中许多产生了称为解聚酶的特定酶，以分解外部多糖结构。由于其固有的序列多样性，这些解聚酶的准确注释和域的识别是具有挑战性的。因此，我们提出了Deposcope，这是一种机器学习工具，将微调的ESM-2模型与卷积神经网络相结合，以精确地识别分解序列及其酶促域。为了实现这一目标，我们从Inphared Phage基因组数据库中策划了一个数据集，创建了一个多糖 - 脱落域数据库，并应用了顺序过滤器来构建一个高质量的数据集，该数据集随后用于训练解镜。我们的工作是与氨基酸级预测进行序列级预测的第一种方法，以进行准确的去聚合物ASE检测和功能域鉴定。以这种方式，我们认为Deposcope可以极大地增强我们对噬菌体宿主相互作用的理解。
时间表观基因组调节可实现有效的噬菌体工程和噬菌体 DNA 修饰的功能分析
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证永久有效。它是在预印本（未经同行评审认证）下提供的，作者/资助者已授予 bioRxiv 许可，可以在该版本中显示预印本。版权持有者于 2024 年 1 月 28 日发布了此版本。；https://doi.org/10.1101/2024.01.28.577628 doi：bioRxiv 预印本
使用来自孤立环境细菌的新型回试的噬菌体防御和基因组编辑
反发是细菌免疫系统，可通过杀死受感染的宿主来保护细菌种群免受噬菌体的影响。反击通常包含逆转录酶，一个非编码RNA的模板，该模板被部分转录为RT-DNA和毒性效应子。逆转录酶，非编码RNA和RT-DNA复合物隔离了毒性效应子，直到被噬菌体感染触发为止，此时，毒素被释放出来诱导细胞死亡。由于它们在体内产生单链DNA的能力，还设计了回试以在原核生物和真核生物中生产用于基因组编辑的供体模板。然而，当前的实验表征反元的曲目受到限制，大多数回试来自细菌的临床和实验室菌株。为了更好地了解反逆转录生物学和自然多样性，并扩大了基于反逆转录基因组编辑器的当前工具箱，我们开发了一条管道来分离反替补箱及其细菌宿主与各种环境样品的分离。在这里，我们介绍了这些新颖的反词中的六个，每一个都从不同的宿主细菌中分离出来。我们表征了这些重试的完整操纵子，并测试了它们防御大肠杆菌噬菌体小组的能力。对于其中两个重演，我们通过识别负责触发流产感染的噬菌体基因来进一步揭示其防御机理。最后，我们在大肠杆菌中对这些基因组编辑进行了设计，证明了它们在生物技术应用中的潜在用途。
噬菌体疗法治疗囊性纤维化伯克霍尔德菌复合肺部感染：前景与挑战
1 西澳大利亚大学健康与医学科学学院生物医学科学学院感染与免疫学部，西澳大利亚州内德兰兹，澳大利亚，2 西澳大利亚大学儿童研究所澳大利亚沃尔-扬呼吸研究中心，西澳大利亚州内德兰兹，澳大利亚，3 科廷大学人口健康学院，西澳大利亚州本特利，4 西澳大利亚大学马歇尔中心生物医学科学学院感染与免疫学部，西澳大利亚州珀斯，澳大利亚，5 珀斯儿童医院呼吸与睡眠医学系，西澳大利亚州内德兰兹，澳大利亚，6 西澳大利亚大学医学与药理学学院细胞治疗与再生医学中心和哈里·珀金斯医学研究所，西澳大利亚州内德兰兹
对476日语的全肠病毒蛋白分析揭示了噬菌体与自身免疫性疾病之间的联系
抽象目标已经深入研究了自身免疫性疾病与肠道微生物组之间的关系，并且已经确定了几种与自身免疫相关的细菌分类单元。然而，关于肠道病毒在自身免疫性疾病中的作用知之甚少。在这里，我们根据476个日语的shot弹枪测序进行了整个肠道病毒蛋白分析，其中包括类风湿关节炎（RA），全身性红斑狼疮（SLE），多发性硬化症和健康控制受试者。结果我们的病毒丰度的病例对照比较表明，像健康肠道病毒蛋白的主要组成部分一样，斑点样噬菌体在患有自身免疫性疾病的患者（特别是RA和SLE患者）的肠道中大大降低。此外，podoviridae的SLE肠道肠道显着降低。为了了解这些病毒如何影响细菌组，我们进行了定量病毒 - 细菌关联分析，并定期插入了短期间隔短的短裂重复基于基于基于病毒的病毒 - 基杆菌相互作用分析。我们确定了podovirida E和粪便核之间的共生。此外，还鉴定了多个细菌靶标（例如，Ruminococcus spp）。结论我们的数据表明，肠道病毒蛋白可以直接或通过细菌影响我们的身体。我们的分析已经阐明了与自身免疫相关的肠道微生物组的先前缺失的部分，并提出了有助于自身免疫性疾病的新候选者。
新型裂解噬菌体K14-2的隔离和表征感染了克雷伯氏菌和劳尔特氏菌的多种物种
多药耐药细菌对公共卫生构成了重要的全球威胁，尤其是在严重的医院感染患者中。值得注意的是，由于它们与人类感染和抗生素耐药基因的转移，克雷伯氏菌和拉乌尔特省属引起了人们的关注。噬菌体疗法最近引起了人们的注意，作为治疗这些感染的一种新方法。但是，这种方法的效率依赖于具有广泛宿主范围的噬菌体。在这项研究中，使用肺炎克雷伯氏菌作为宿主，从河水样品中分离出具有较宽宿主范围的噬菌体K14-2。噬菌体的生物学特性的特征是评估其感染的多样性，杀死曲线，一步生长曲线以及跨不同pH水平和温度的稳定性。形态学分析表明，噬菌体非常类似于肌瘤病毒。宿主范围包括来自克雷伯氏菌，拉乌尔特氏菌和埃希里希氏菌的6种菌株。发现K14-2的基因组是双链DNA，包括175,759个碱基对，GC含量为41.8％。基因组注释揭示了280个蛋白质编码基因，其中96个分配了功能。与K14-2具有最高基因组相似性的噬菌体为vb_kpm-牛奶。基于主要衣壳蛋白建造的系统发育树发现噬菌体属于Straboviridae家族的Slopekvirus属。鉴于这些特征，新型噬菌体K14-2的发现具有广泛的宿主范围，具有增强噬菌体疗法在未来研究中的有效性的潜力。
复制周期定时确定噬菌体对胞苷脱氨酶毒素/抗毒素细菌防御系统的敏感性
毒素 - 抗毒素（TA）系统是细菌用来调节噬菌体防御等细菌过程的普遍存在的两基因基因座。在这里，我们演示了一种新型III型TA系统AVCID的机制，并激活了对噬菌体感染的抵抗力。系统的毒素（AVCD）是一种脱氧胞苷脱氨酶，将脱氧胞苷（DC）转化为脱氧尿苷（DU），而RNA抗毒素（AVCI）抑制AVCD活性。我们已经表明，AVCD在噬菌体感染时脱氨基核苷酸脱氨基核苷酸，但是激活AVCD的分子机械词是未知的。在这里我们表明，AVCD的激活是由噬菌体诱导的宿主转录抑制，导致不稳定AVCI的降解。AVCD激活和核苷酸耗竭不仅减少噬菌体复制，而且还增加了缺陷的噬菌体形成。令人惊讶的是，AVCID不抑制的T7等噬菌体的感染也导致AVCI RNA抗毒素降解和AVCD激活，这表明AVCI的耗竭不足以赋予对某些噬菌体的保护。相反，我们的结果支持像T5这样较长复制周期的噬菌体对AVCID介导的保护敏感，而像T7这样的复制周期较短的噬菌体具有抗性。