图1:Amye的双横断事件。(a)AMYE集成矢量(顶部)的示意图,旨在将插入(黄色)集成到基因组中,如转化基因组(底部)所示。在集成向量上,插入物侧面是两个同源臂,Amye -Front和Amye -Back(绿色)。(b)缺失同源性区域的示意图。在枯草芽孢杆菌基因组中,AMYE之后是LDH-LCTP操纵子(顶部)。在PBGTRP及其衍生物中,带注释的Amye-Back区域之后是LDH的153 bp片段,而缺少中间的227 bp序列(底部)。(c)两个可能的双重跨事件。在这两种情况下,交叉都按预期的是在上游氨基部区域发生的,但是质粒中的基因组序列丢失允许在下游杏仁区域进行两个可能的重组事件。次要事件导致含有核糖体结合位点和LDH的第一个215个核苷酸的基因组序列损失。
外源 DNA 可以作为精确编辑细胞基因组的模板。然而,将体外产生的 DNA 输送到靶细胞可能效率低下,模板 DNA 的低丰度可能是精确编辑率低的原因。在细胞内产生模板 DNA 的一个潜在工具是逆转录子,这是一种参与噬菌体防御的细菌逆转录元件。然而,很少有人致力于优化逆转录子以产生设计序列。在这里,我们确定了逆转录子非编码 RNA 的修饰,这些修饰会产生更丰富的逆转录 DNA。通过测试能够实现高效逆转录的逆转录子操纵子架构,我们发现 DNA 产量的提高可以从原核细胞移植到真核细胞,从而实现更高效的基因组编辑。最后,我们表明逆转录子 RT-DNA 可用于精确编辑培养的人类细胞。这些实验为使用逆转录子产生 DNA 进行基因组修饰提供了一个通用框架。
摘要背景/目的:鲍曼不动杆菌是一种重要的院内病原体。为了更好地了解鲍曼不动杆菌 CsuA/BABCDE 菌毛在毒力中的作用,进行了细菌生物膜形成、粘附和碳水化合物介导的抑制研究。方法:克隆鲍曼不动杆菌 ATCC17978 的 CsuA/BABCDE 菌毛产生操纵子(简称 Csu 菌毛),以分析非生物塑料平板上的生物膜形成、细菌对呼吸道上皮人 A549 细胞的粘附和碳水化合物介导的抑制。用于抑制生物膜形成和对 A549 细胞粘附的碳水化合物包括单糖、吡喃糖苷和甘露糖聚合物。结果:将鲍曼不动杆菌ATCC17978的Csu菌毛克隆表达到不产生菌毛的大肠杆菌JM109中,并将其敲除。在电镜和原子力显微镜下观察大肠杆菌JM109/rCsu菌毛产生克隆上重组Csu(rCsu)菌毛丰富,而Csu敲除的鲍曼不动杆菌ATCC17978
溶血性尿毒症综合征、脑膜炎、脑膜炎症、脓毒症、手术部位感染、尿路感染和医院获得性肺炎均与 ExPEC 有关 [1]。禽致病性大肠杆菌 (APEC) 是 ExPEC 的一个亚型,已成为禽类宿主的主要病原体,可引起禽类大肠杆菌病,这是一种以多种局部和全身感染为特征的综合征 [2]。最常见的病变是脐炎、蜂窝织炎、心包炎、肝周炎、气囊炎、心包炎、卵腹膜炎、输卵管炎、大肠杆菌肉芽肿和全身感染。导致疾病的大肠杆菌菌株中存在许多毒力因子 (VF),这些毒力因子编码在质粒、噬菌体或致病岛 (PAI) 内的细菌染色体上,以及其他移动元件 [3]。致病性大肠杆菌菌株通过染色体或染色体外转移从非致病性菌株获得毒力操纵子 [4]。多项研究表明,由不同基因编码的一些 VF 增强了 APEC 的致病性,导致大肠杆菌病和肉鸡组织中的生长 [5, 6]。实验室用于识别大肠杆菌的传统诊断技术
摘要背景:通过生物化学转化从可再生生物质中获得的生物燃料和增值生物化学品已引起广泛关注,以满足全球可持续能源和环境目标。异丁醇是一种四碳醇,具有许多优点,使其成为有吸引力的化石燃料替代品。运动发酵单胞菌是一种高效的厌氧产乙醇细菌,使其成为生物精炼厂的有前途的工业平台。结果:在本研究中,研究了异丁醇对运动发酵单胞菌的影响,并构建了各种生产异丁醇的重组菌株。结果表明,运动发酵单胞菌亲本菌株能够在低于 12 g/L 的异丁醇存在下生长,而浓度高于 16 g/L 会抑制细胞生长。运动发酵单胞菌中异丁醇生产需要整合编码 2-酮异戊酸脱羧酶的异源基因,例如来自乳酸乳球菌的 kdcA。此外,在由四环素诱导启动子 Ptet 驱动的含有 kdcA 基因的重组菌株中,异丁醇产量从接近零提高到 100–150 mg/L。另外,我们确定在表达 kdcA 的重组 Z. mobilis 菌株中过表达异源 als 基因和两个参与缬氨酸代谢的天然基因( ilvC 和 ilvD )可将丙酮酸从乙醇生产转移到异丁醇生物合成。这一工程将异丁醇产量提高到 1 g/L 以上。最后,确定了含有由 Ptet 驱动的合成操纵子 als - ilvC - ilvD 和由组成型强启动子 Pgap 驱动的 kdcA 基因的重组菌株大大提高了异丁醇产量,最高滴度约为 4.0 g/L。最后,异丁醇生产受到通气的负面影响,通气较差的烧瓶中会产生更多的异丁醇。结论:这项研究表明,kdcA 与合成异源操纵子 als - ilvC - ilvD 的过度表达对于将丙酮酸从乙醇生产中转移出来以增强异丁醇的生物合成至关重要。此外,这项研究还提供了一种利用缬氨酸代谢途径在 Z. mobilis 中生产其他丙酮酸衍生生物化学物质的策略。关键词:Zymomonas mobilis、生物燃料、异丁醇、代谢工程、丙酮酸衍生生物化学物质、2-酮异戊酸脱羧酶 (Kdc)
170 171图1。临时性靶标基因组靶标基因组进行连续编辑a。 ICOMBIBRON示意图:A 172修饰的反龙生成ssDNA,该ssDNA包含供体序列,其与173个噬菌体基因组具有同源性的编辑序列,该基因组在SSB和SSAP复制过程中整合到噬菌体基因组中。RERON 174盒子是从包含逆转录酶(RT)和NCRNA的操纵子表达的。NCRNA的反向175个抄录区域以紫色显示为浅蓝色的供体序列,176编辑位点以橙色显示。第二个操纵子表示Csprect和mutl E32K。b。左:跨lambda噬菌体编辑的噬菌体177基因组(作为所有基因组的百分比)。用正向RT-DNA进行编辑以蓝色显示,紫色为178。在每个点的空心圆中显示三个单独的重复。右:使用179的编辑位点14,126(±SD)的重稳定物明显大于DRT对照的编辑(t检验,180 P = 0.0018)。c。左:在噬菌体T7上编辑的噬菌体基因组在每个位置进行了三个重复,在b中显示181。右:用现场22,872(±SD)的重稳定子进行编辑明显大于使用182 DRT对照的编辑(t检验,p = 0.0094)。d。左:在噬菌体T5上编辑的噬菌体基因组在每个183个位置上进行了三个重复,如b所示。右:用现场27,182(±SD)的重稳定子进行编辑显着高于使用DRT对照的编辑(t检验,p <0.0001)。e。位点30,840(f)(±SD)的Lambda的编辑与185张(±SD)与大肠杆菌SSB或T7 SSB的补充表达进行了比较。SSB 186表达(单向方差分析,p <0.0001,n = 3),大肠杆菌(p = 0.005)和T7(p = <0.0001)187均显着不同,与NO NO SSB条件显着不同(Dunnett's,校正)。f。与大肠杆菌SSB或T7 SSB的补充表达相比,位点11,160(R)188(±SD)的T7编辑。SSB表达(单向方差分析,p <0.0001,n = 3)具有显着的效应,大肠杆菌(P = 0.0002)和T7 190(p = 0.0127)均显着不同,与NO SSB条件显着不同(Dunnett's,更正)。g。示意图说明191编辑噬菌体的积累,并进行了多轮编辑。h。编辑的Lambda Phage的比例192
参考(1)fu,l。; niu,b。 Z。Z。; Wu,S。; Li,W。序列分析CD-HIT:加速用于聚类下一代测序数据。2012,28(23),3150–3152。https://doi.org/10.1093/bioinformatics/BTS565。 (2)Boyd,E。S。; Barkay,T。汞电阻操纵子:从地热环境中的起源到有效的排毒机。 Front Microbiol 2012,3(10月),349。https://doi.org/10.3389/fmicb.2012.00349。 (3)Pitts,K。E。;萨默斯,A。O。 硫醇在细菌有机灰裂(MERB)中的作用。 生物化学2002,41(32),10287–10296。 https://doi.org/10.1021/bi0259148。 (4)Kozlov,A。M。;达里巴(Darriba),d。面粉,t。;莫雷尔,b。 Stamatakis,A。Raxml-NG:一种快速,可扩展和用户友好的工具,可用于最大似然系统发育推断。 生物信息学2019,35(21),4453–4455。 https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btz305。 (5)Christakis,C。A。; Barkay,T。;博伊德(E. S. 前微生物2021,12,682605。https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.682605/full。https://doi.org/10.1093/bioinformatics/BTS565。(2)Boyd,E。S。; Barkay,T。汞电阻操纵子:从地热环境中的起源到有效的排毒机。Front Microbiol 2012,3(10月),349。https://doi.org/10.3389/fmicb.2012.00349。(3)Pitts,K。E。;萨默斯,A。O。硫醇在细菌有机灰裂(MERB)中的作用。生物化学2002,41(32),10287–10296。https://doi.org/10.1021/bi0259148。 (4)Kozlov,A。M。;达里巴(Darriba),d。面粉,t。;莫雷尔,b。 Stamatakis,A。Raxml-NG:一种快速,可扩展和用户友好的工具,可用于最大似然系统发育推断。 生物信息学2019,35(21),4453–4455。 https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btz305。 (5)Christakis,C。A。; Barkay,T。;博伊德(E. S. 前微生物2021,12,682605。https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.682605/full。https://doi.org/10.1021/bi0259148。(4)Kozlov,A。M。;达里巴(Darriba),d。面粉,t。;莫雷尔,b。 Stamatakis,A。Raxml-NG:一种快速,可扩展和用户友好的工具,可用于最大似然系统发育推断。生物信息学2019,35(21),4453–4455。https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btz305。 (5)Christakis,C。A。; Barkay,T。;博伊德(E. S. 前微生物2021,12,682605。https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.682605/full。https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btz305。(5)Christakis,C。A。; Barkay,T。;博伊德(E. S.前微生物2021,12,682605。https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.682605/full。
摘要:群集定期间隔短的短膜重复序列(CRISPR)/CAS(CRISPR相关蛋白质)9工具已经彻底改变了生物学 - 已经构建了几个高效的高效工具,这些工具已导致能够快速设计模型细菌,例如,Escherichia coli。但是,CRISPR/CAS9工具的使用已落后于非模型细菌,阻碍了工程工作。在这里,我们开发了改进的CRISPR/CAS9工具,以实现与工业相关细菌丙梭菌的有效快速代谢工程。以前的努力在C. actobutylicum中实施CRISPR/CAS9系统已受到缺乏严格控制的诱导系统以及大质粒的影响,从而阻碍了较低的转化效率。我们从艰难梭菌的木糖诱导系统控制下成功地将Cas9基因从链球菌诱导的系统控制到了基因组,然后我们表明,这导致了一个紧密控制的系统。然后,我们优化了编辑盒的长度,从而产生了一个小的编辑质粒,该质粒还包含UPP基因,以便使用UPP /5-氟尿嘧啶的反式系统快速失去质粒。我们使用该系统执行LDHA和PTB-BUK操纵子的单独和顺序缺失。
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摘要:胆汁酸代谢是肠道菌群调节的关键途径。peptaceTobacter(梭状芽胞杆菌)Hiranonis被描述为负责将原发性转化为狗中二次粪便未结合的胆汁酸(FUBA)的主要物种。该多步生物化学途径由胆汁酸诱导(BAI)操纵子编码。我们的目的是评估海藻链球菌的丰度,一个特定基因(BAICD)(BAICD)的丰度和次级FUBA浓度之间的相关性。在这项回顾性研究中,分析了24只狗的133个粪便样品。使用qPCR确定了海藻假单胞菌和BAICD的丰度。通过气相色谱 - 质谱法测量FUBA的浓度。BAICD丰度与次级Fuba(ρ= 0.7377,95%CI(0.6461,0.8084)),p <0.0001)表现出很强的正相关。类似地,海藻和次级fuba之间存在很强的相关性(ρ= 0.6658,95%CI(0.5555,0.7532),p <0.0001)。未观察到表现出FUBA转化和缺乏Hiranonis的动物。这些结果表明,海藻链球菌是狗中原发性胆汁酸的主要转换器。