3。ji,Y.,Zhou,Z.,Liu,H。&Davuluri,R。V. Dnabert:预先训练的双向编码器119来自Transformers模型的DNA语言中DNA语言的表示。生物信息学37,120 2112–2120(2021)。121
A dynamic subpopulation of CRISPR-Cas overexpressers allows Streptococcus pyogenes to rapidly respond to phage Marie J. Stoltzfus 1 , Rachael E. Workman 1 , Nicholas C. Keith 1 , Joshua W. Modell 1 * 1 Department of Molecular Biology & Genetics, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD 21205, USA *Correspondence: jmodell1@jhmi.edu摘要许多CRISPR-CAS系统,可为细菌提供适应性免疫,以防止噬菌体,在其本土宿主中受到转录抑制。如何根据需要诱导CRISPR-CAS的表达,例如在噬菌体感染期间,人们对此仍然了解不足。在链球菌为链球菌中,一种非典型的指南RNA TRACR-L指导Cas9自动燃烧自己的启动子。在这里,我们描述了具有破坏Cas9结合并导致CRISPR-CAS过表达的单个突变的细胞的动态亚群。CAS9通过提高TRACR-L目标部位的突变率来积极扩大该人群。过表达者表现出更高的记忆形成率,旧记忆的效力更强,并且相对于野生型细胞具有更大的记忆存储能力,而野生型细胞非常容易受到噬菌体感染的影响。然而,在没有噬菌体的情况下,CRISPR-CAS过表达会降低健身。我们建议CRISPR-CAS过表达者是噬菌体防御中的关键参与者,使细菌种群能够对噬菌体的快速转录反应,而无需任何一个单元格中的短暂变化。引言有效的免疫系统必须迅速识别和破坏外国威胁,同时避免宿主内的类似主题。细菌编码了越来越多的免疫效应子来防御噬菌体(噬菌体)和质粒,但是这些系统如何平衡免疫力和自身免疫仍然是一个悬而未决的问题。CRISPR-CAS系统可为细菌提供针对异物核酸的适应性免疫,已作为转化基因编辑工具,但是在许多细胞类型中,CAS核酸酶的异源过表达是有毒的1-4。在其本地宿主中,CRISPR-CAS系统通常在没有噬菌体或其他压力源的情况下被转录抑制。尽管这种抑制能够减轻自身免疫性,但尚不清楚(i)原生CIRSPR-CAS启动子是否足够强大以在其解除抑制状态下引起自身免疫性以及(ii)如何根据需要暂时诱导CRISPR-CAS表达。在某些细菌和古细菌物种中,CRISPR-CAS表达对噬菌体感染的直接反应增加了5-9。但是,对噬菌体感染的任何反应都是与相对较短的裂解周期的种族,这可能会限制这种反应的效用。另一种策略是在噬菌体到来之前增加CRISPR-CAS的表达。的确,许多CRISPR-CAS阻遏物受环境信号的调节,可能会预测噬菌体感染,包括种群密度,包络压力和营养供应10-13。然而,噬菌体感染可能会或可能不会先于这些信号,我们想知道是否可能存在更可靠的机制来为噬菌体感染制备细胞。CRISPR-CAS免疫包括三个阶段:适应,生物发生和干扰。在适应性链球菌中II-A型系统,30 bp的噬菌体DNA或“间隔者”中被从噬菌体中捕获,并将其掺入CRISPR阵列的5'末端,并将
噬菌体,侵入细菌细胞的病毒是生物圈中最丰富的生物。噬菌体包括具有双链DNA(最常见),单链DNA,单链RNA和双链RNA(最不常见)的病毒。大多数病毒体(96%)是尾巴的;其他类型是立方体,丝状或多态性。噬菌体基因组是由于高频率的水平遗传交换和重组而多样化和普遍的镶嵌性。噬菌体可能具有裂解或裂解生命周期。它们附着在特定细菌上,并通过酶内olysins和holins杀死,而不会因宿主特异性而影响共生微生物。有一个恒定的“进化武器竞赛”,导致竞争性细菌噬菌体的进化。正在开发许多多种多样和复杂的细菌防御机制,以抑制噬菌体生命周期的各个阶段。同时,噬菌体也发展为克服这些细菌防御。正在开发基于噬菌体的治疗方法,其中单噬菌体,噬菌体鸡尾酒,噬菌体衍生的酶,噬菌体与抗生素结合使用,而转基因噬菌体可能有用。这对于用多药耐药(MDR)病原体以及去除生物膜的感染治疗感染可能很有用。新生儿(2023):10.5005/jp-journals-11002-0078Keywords: Abi-associated enzymes, Abortive infection, Adsorption block, Bacteriophage, Bacteriophage exclusion system, Biofilms, Bradley's classification, Carjivirus communis , Caudovirales, Chromosomal islands, Contractile tails, Cosmids, CrAssphage, CRISPER-cas bacterial immune system, Darwinian principles, Double-stranded DNA, Destruction of phage DNA after injection, Diversity-generating retroelements, dsDNA, Endolysin, Enterobacteria P4-like prophages, ESKAPE, Evolutionary arms race, Glucosyl-hydroxymethylcytosine, Helper proteins, Human phageome, Hydroxymethylcytosine, Infant, Lactococcus phage c2, Lit activator gol peptide, Long non-contractile tails, Lytic cycle, Lysogenic cycle, Metagenomics, Mosaicism, MS2 coat, Mycoplasma phage P1, Myoviridae, Neonate, Newborn, P2-like prophages, Pasteurella phage F108, Penetration block, Phage display, Phagemid, Phage coevolution, Phage cocktail, Phage terminase small subunit, Phage anti-restriction-induced system, Phage ecology, Podoviridae, Polyphage, Prophage, Prokaryote viruses, Prokaryotic argonautes, Pseudolysogenic cycle, Receptor, Receptor-binding proteins, Restriction-modification systems, RexAB system, Retrons, Short tails, Siphoviridae, ssRNA, Temperate phage, Toxin-antitoxin systems, Transduction,有毒的噬菌体。
定义:需要开发用于控制粮食生产过程中病原微生物和预防变质的新技术,以减少或替代化学防腐剂。这是由于趋势是,由于许多健康问题,消费者越来越多地质疑化学防腐剂的使用。由于这个问题,细菌素和噬菌体越来越被视为安全的天然防腐剂,在粮食生产和保存过程中具有各种应用的历史悠久。此MinireView考虑了这两种抗微生物的应用,突出了它们的作用方式,列出了它们的优势,并在必要时列出了它们的局限性。它还报告了单独或在不同食品基质中使用噬菌体和细菌素的最新进展。这些抗微生物在生物保存领域提供的激励措施和有效性被考虑用于在食品生产和保存过程中的未来应用。
报道的用于噬菌体基因组遗传操纵的第一个策略之一是噬菌体重新组合电子的DNA(繁殖,图,图,图。1)。该技术最初是为了产生裂解分枝杆菌噬菌体中的点突变,插入,缺失和基因替代的创建[13,14]。在繁殖方法中,噬菌体DNA和感兴趣的DNA(靶取代,缺失或插入)同时通过电穿孔到配备了重组系统(通常是λ红或RAC系统)的细菌细胞中引入,从而增强了同源性重组的频率[13]。也已用于遗传工程大肠菌噬菌体[15,16],并且有人建议通过对方案进行了略微修改并适当的重新调节系统,该方法可以应用于许多其他针对不同细菌种类物种的其他细菌。与育种相关的主要问题之一是筛选突变噬菌体。但是,可以使用反选择技术来进一步改善突变噬菌体的选择。近年来,为此目的开发了多种基于CRISPR的方法,其中野生型噬菌体是由程序化的CRISPR-CAS系统瞄准的。DNA和RNA靶向CRISPR-CAS系统均已成功使用[17-23]。
由全球联盟非洲项目提供的这一开放创新挑战正在支持联合利华肯尼亚寻找创新的方法来处理小米(和其他谷物),以生产方便,强化的消费产品。由于这种营养谷物的物理变异性,处理效率低下,并且在产生优选格式方面存在挑战。
au:preeconfirnheadinglevelsarreepressedCornectedCorcely:噬菌体编码抗蛋白蛋白(ACR)蛋白质,使CRISPR-CAS细菌免疫系统失活,允许成功入侵,复制,复制和预测整合。ACR蛋白使用多种机制抑制CRISPR-CAS系统。acriia1由许多噬菌体和质粒编码,专门与Cas9 HNH结构域结合,是第一个发现抑制spycas9的ACR。在这里,我们报告了ACRIIA1诱导的spycas9和saucas9在人类细胞培养中的降解的观察,这是人类细胞中ACR诱导的CRISPR-CAS核酸酶降解的首次检查。acriia1诱导的spycas9降解被Acriia1中的突变所消除,这些突变破坏了两种蛋白质之间的直接物理相互作用。Acriia1靶向CAS9蛋白降解可以调节人类疗法中的Cas9核酸酶活性。ACRIIA1的小尺寸和特异性可用于CRISPR-CAS蛋白水解靶向嵌合体(Protac),提供了一种用于开发安全且精确的基因编辑应用的工具。
噬菌体是微生物群落动态,功能和进化的关键生态驱动因素之一。尽管它们在细菌生态学和进化过程中的重要性,但噬菌体基因的特征很差,阻碍了它们在各种生物技术应用中的用法。表征此类基因的方法,即使是对噬菌体生命周期至关重要的基因,也是劳动密集型的,通常是噬菌体的。在这里,我们开发了一种可扩展到可扩展到新的噬菌体 - 宿主组合的系统基因质量映射方法,该方法促进了非必需基因的鉴定。作为概念证明,我们使用阵列的基因组宽CRISPR干扰(CRISPRI)分析来映射基因coliphagesλ和p1中的基因本质景观。是由一系列CRISPRI探针导致的,这在很大程度上是根据lambda的数十年遗传分析确定的基本基因花名册,并为P1中必不可少的和非必要的基因座提供了新的见解。我们提供了CRISPRI极性如何导致假阳性基因的必要性分配的证据,并建议对解释CRISPRI的基因本质数据的谨慎态度。最后,我们表明我们可以通过将DNA条形码插入新确定的内部区域来设计噬菌体,这将增强各种应用中噬菌体的识别,量化和跟踪过程的能力。
John Coley,概念组织,推理和教育(核心)实验室:人类与自然关系的心理模型;人类中心主义和人类例外主义;生态思维中的文化和经验差异;环境认知对环境态度和行为的影响。SaraConstantino,可持续性与社会变革实验室:社会和环境政策和决策;了解个人,制度和生态因素在感知,政策偏好以及对极端事件或冲击的韧性之间的相互作用; the role of polarization, social norms and governance in stimulating or stifling support for climate action. Juliet Davidow , Learning & Brain Development Lab : Research bridging classic areas in psychology, neuroscience, and computer science, to investigate how learning behaviors change with age and can influence what is remembered, how decisions are made, and how goals are established. David Desteno , Social Emotions Lab : Impact of moral emotions on phenomena requiring self-regulation;合作,亲社会行为,道德和经济决策等。 及其对可持续性的影响。ArtKramer,认知和大脑健康中心:城市和野生绿色空间对认知和大脑健康的影响。BrieReid,Reid Lab,气候压力,环境压力,水不安全感,金属曝光,金属曝光率,环境变化,诱发的食物不稳定等等。John Coley,概念组织,推理和教育(核心)实验室:人类与自然关系的心理模型;人类中心主义和人类例外主义;生态思维中的文化和经验差异;环境认知对环境态度和行为的影响。SaraConstantino,可持续性与社会变革实验室:社会和环境政策和决策;了解个人,制度和生态因素在感知,政策偏好以及对极端事件或冲击的韧性之间的相互作用; the role of polarization, social norms and governance in stimulating or stifling support for climate action. Juliet Davidow , Learning & Brain Development Lab : Research bridging classic areas in psychology, neuroscience, and computer science, to investigate how learning behaviors change with age and can influence what is remembered, how decisions are made, and how goals are established. David Desteno , Social Emotions Lab : Impact of moral emotions on phenomena requiring self-regulation;合作,亲社会行为,道德和经济决策等。及其对可持续性的影响。ArtKramer,认知和大脑健康中心:城市和野生绿色空间对认知和大脑健康的影响。BrieReid,Reid Lab,气候压力,环境压力,水不安全感,金属曝光,金属曝光率,环境变化,诱发的食物不稳定等等。可以通过产前/产后压力生理和营养机制影响人类的发展。亚伦·塞特(Aaron Seitz),精神健康和福祉的大脑游戏中心:了解认知过程的机制,并将这些知识应用于公共利益;概念上的改变;决策;信息处理。BrionySwire-Thompson,《误导性心理学实验室:为什么人们相信错误信息,为什么人们在线共享错误信息以及如何设计矫正以促进信念的变化。
使用氯化锌沉淀法(7)从高滴度裂解物中提取 DNA,使用 NEBNext Ultra II 试剂盒(New England Biolabs,马萨诸塞州伊普斯威奇)制备用于测序,并使用匹兹堡噬菌体研究所(宾夕法尼亚州匹兹堡)的 Illumina MiSeq 仪器(v3 试剂)进行测序。对总共 1,056,847 个单端 150 bp 读数进行 9,214 倍覆盖度的测序。分别使用 Newbler v2.9 和 Consed v29.0 进行组装和质量控制检查(8, 9)。PineapplePizza 的基因组有 16,662 个碱基对,G + C 含量为 53.6%。没有测序读数超出基因组末端,基因组末端的 101 bp 反向重复与共价结合的末端蛋白一致,如 phi29(10)。使用 NCBI BLASTn (11) 进行全基因组比对,结果显示与其他 Microbacterium 噬菌体无显著的核苷酸序列相似性,PineapplePizza 被归类为单一基因。使用 Glimmer v3.02 (12) 和 GeneMark v2.5 (13) 自动注释 PineapplePizza 的基因组,然后使用 Phamerator (14)、DNA Master v5.23.6 ( http://phagesdb.org/DNAMaster/ )、PECAAN、BLAST (11) 和 HHPred (15) 手动细化。Aragorn v1.2.38 (16) 或 tRNAscan-SE v2.0 (17) 未鉴定出 tRNA 基因。所有分析均使用默认设置进行。