рус eng
«ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «БИОЛОГИЯ. ЭКОЛОГИЯ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «BIOLOGIYA. ECOLOGIYA»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «BIOLOGY. ECOLOGY»
ISSN 2073-3372 (Print)

Список выпусков > Серия «Биология. Экология». 2022. Том 40

Характеристика CRISPR/CAS-системы штамма Pseudomonas aeruginosa DSM 50071 на основе биоинформационного анализа её структур

Автор(ы)
В. В. Бединская, Л. А. Степаненко, Е. В. Симонова, А. Г. Атлас, Е. Б. Ракова, В. И. Злобин
Аннотация
Представлен алгоритм биоинформационного поиска и анализа структур CRISPR/Cas-систем бактерий и скрининга фагов и плазмид через спейсерные последовательности CRISPR-кассет в геноме штамма Pseudomonas aeruginosa DSM 50071. Описаны обнаруженные CRISPR-локусы и группа Сas-генов, характерная для Type-I Subtype-I-F. Проведён анализ спейсерного состава CRISPR-кассет. Дана полная характеристика бактериофагов, к которым данный штамм обладает устойчивостью с указанием их номера доступа в NCBI. Определены гены, в структуре которых выявлены протоспейсеры фагов и плазмид. Установлено, что данные гены отвечают за синтез ферментов, регулирующих процессы конъюгативного переноса генетической информации и репликации вируса. Предложенный биоинформационный алгоритм позволил выявить структурные и функциональные особенности CRISPR/Cas-системы штамма P. aeruginosa DSM 50071.
Об авторах

Бединская Виктория Владимировна, аспирант, Иркутский государственный медицинский университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1, e-mail: vika-2801@mail.ru

Степаненко Лилия Александровна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, Иркутский государственный медицинский университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1, e-mail: steplia@mail.ru

Симонова Елена Васильевна, доктор биологических наук, заведующий кафедрой, Иркутский государственный медицинский университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1, e-mail: evsimonova@yandex.ru

Атлас Александр Гилельевич, заведующий лабораторией, Иркутская городская клиническая больница № 1, Россия, 664046, г. Иркутск, ул. Байкальская, 118, e-mail: irgkb1@irkoms.ru

Ракова Елена Борисовна, кандидат биологических наук, доцент, Иркутский государственный медицинский университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1, e-mail: e.rakova@ismu.baikal.ru

Злобин Владимир Игоревич, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, заведующий кафедрой, Иркутский государственный медицинский университет, Россия, 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 1, e-mail: vizlobin@mail.ru

Ссылка для цитирования
Характеристика CRISPR/CAS-системы штамма Pseudomonas aeruginosa DSM 50071 на основе биоинформационного анализа её структур / В. В. Бединская, Л. А. Степаненко, Е. В. Симонова, А. Г. Атлас, Е. Б. Ракова, В. И. Злобин // Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2022. Т. 40. С. 3–14. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2022.40.3
Ключевые слова
Pseudomonas aeruginosa, CRISPR/Cas, спейсер, протоспейсер, бактериофаг, биоинформатика.
УДК
579.61: 615.339: 616.98
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3372.2022.40.3
Литература

Детекция и анализ структур CRISPR-Cas-систем в геноме плазмиды pYC-1 из штамма Bacillus thuringiensis YC-10 / Н. А. Арефьева, Ю. П. Джиоев, А. Ю. Борисенко, Л. А. Степаненко, Н. П. Перетолчина, Ю. С. Букин, В. И. Чемерилова, О. Ф. Вятчина, О. А. Секерина., Ю. А. Маркова, Г. В. Юринова, В. П. Саловарова, А. А. Приставка, В. А. Кузьминова, А. C. Мартынова, В. И. Злобин // Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2018. Т. 26. С. 3–17. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2018.26.3

Использование биоинформационных программных методов для поиска CRISPR/Cas систем в геномах штаммов Staphylococcus aureus / А. Ю. Борисенко, Ю. П. Джиоев, А. И. Парамонов, Ю. С. Букин, Л. А. Степаненко, О. В. Колбасеева, В. И. Злобин // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2015. Т. 133, № 2. С. 71–74.

Pseudomonas aeruginosa в спектре микробных культур, изолируемых от пациентов различных стационаров / М. В. Кузнецова, Т. И. Карпунина, Н. В. Николаева, И. М. Чепурная, Н. С. Авдеева, С. В. Проворова // Альманах клинической медицины. 2012. № 27. С. 50–55.

Система CRISPR/Cas9 – универсальный инструмент геномной инженерии / А. В. Смирнов, А. М. Юнусова, В. А. Лукьянчикова, Н. Р. Баттулин // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016. Т. 20, № 4. С. 493–510. https://doi.org/10.18699/VJ16.175

CRISPR/Cas-системы: характеристика и возможности использования для редактирования геномов бактерий / И. А. Блатов, А. С. Щурова, Д. Ю. Гущин, С. Д. Зверева, А. В. Попова // Бактериология. 2020. Т. 5, № 2. С. 38–48. https://doi.org/10.20953/2500-1027-2020-2-38-48

Харченко Л. А. Синегнойная палочка: Современные реальности антибактериальной терапии // Медицина неотложных состояний. 2015. № 1(64). С.164–168. Advances in CRISPR/Cas-based Gene Therapy in Human Genetic Diseases / S. S. Wu, Q. C. Li, C. Q. Yin, W. Xue, C. Q. Song // Theranostics. 2020. Vol. 10, N 10. Р. 4374–4382. https://doi.org/10.7150/thno.43360

Bacterial resistance to CRISPR-Cas antimicrobials / R. V. Uribe, C. Rathmer, L. J. Jahn, M. M. H. Ellabaan, S. S. Li, M. O. A. Sommer // Sci. Rep. 2021. Vol. 11, N 1. Р. 17267. https://doi.org/10.1038/s41598-021-96735-4

CRISPI: a CRISPR interactive database / C. Rousseau, M. Gonnet, M. Le Romancer, J. Nicolas // Bioinformatics. 2009. Vol. 25(24). P. 3317–3318. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp586

CRISPR-Cas у Streptococcus pyogenes / A. L. Rhun, A. Escalera-Maurer, M. Bratovič, E. Charpentier // RNA Biology, 2019. Vol. 16, N 4. https://doi.org/10.1080/15476286.2019.1582974

CRISPRTarget: bioinformatic prediction and analysis of crRNA targets / A. Biswas, J. N. Gagnon, S. J. Brouns, P. C. Fineran, C. M. Brown // RNA Biol. 2013. Vol. 10, N 5. P. 817–827. https://doi.org/10.4161/rna.24046

Engineered CRISPR-Cas systems for the detection and control of antibiotic-resistant infections / Y. Wu, D. Battalapalli, M. J. Hakeem, V. Selamneni, P. Zhang, M. S. Draz, Z. Ruan // J. Nanobiotech. 2021. Vol. 19, N 401. https://doi.org/10.1186/s12951-021-01132-8

First Complete Genome Sequence of Pseudomonas aeruginosa (Schroeter 1872) Migula 1900 (DSM 50071T), Determined Using PacBio Single-Molecule Real-Time Technology / K. Nakano, Ya. Terabayashi, A. Shiroma, M. Shimoji, H. Tamotsu, N. Ashimine, Sh. Ohki, M. Shinzato, K. Teruya, K. Satou, T. Hirano // Genome Announc. 2015. Vol. 3, N 4. e00932-15. https://doi.org/10.1128/genomeA.00932-15

Genome editing with the CRISPR-Cas system: an art, ethicsand global regulatory perspective / D. Zhang, A. Hussain, H. Manghwar, K. Xie, Sh. Xie, Sh. Zhao, R. M. Larkin, P. Qing, Sh. Jin, F. Ding // Plant Biotechnol. J. 2020. Vol. 18, N 8. Р. 1651–166. https://doi.org/10.1111/pbi.13383

Hille F., Charpentier E. CRISPR-Cas: biology, mechanisms and relevance // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 2016. Vol.5, N 371. P. 1707. https://doi.org/10.1098/rstb.2015.0496

IMP-43 and IMP-44 Metallo-β-Lactamases with Increased Carbapenemase Activities in Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa / T. Tada, T. Miyoshi-Akiyama, K. Shimada, M. Shimojima, T. Kirikae // Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2013. Vol. 57, N 9. P. 4427–4432. https://doi.org/10.1128/AAC.00716-13

Makarova K. S., Wolf Y. I., Koonin E. V. Comparative genomics of defense systems in archaea and bacteria // Nucleic Acids Res. 2013. Vol. 41, N 8. P. 4360–4377. https://doi.org/10.1093/nar/gkt157

Multidrug and Extensive Drug Resistance in Pseudomonas aeruginosa Clinical Isolates from a Portuguese Central Hospital: 10-Year Survey / S. G. Pereira, M. Marques, J. Pereira, O. Cardoso // Microb. Drug Resist. 2015. Vol. 21, N 2. P. 194–200. http://doi.org/10.1089/mdr.2014.0137


Полная версия (русская)