[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
برای داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
::
::
شماره‌های چاپ شده

فایل لیست داوران مقالات 

دوره سیزدهم سال 1403
شماره اول
شماره دوم

دوره دوازدهم سال 1402
شماره اول
شماره دوم

دوره یازدهم سال 1401
شماره اول
شماره دوم
دوره دهم سال 1400
شماره اول
شماره دوم
دوره نهم سال 1399
شماره اول
شماره دوم
دوره هشتم سال 1398
شماره اول
شماره دوم

دوره هفتم سال 1397
دوره ششم سال 1396
دوره پنجم سال 1395
دوره چهارم سال 1394
دوره سوم سال 1393
دوره دوم سال 1392
دوره اول سال 1391
..
راهنمای نگارش
..
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
:: دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۹-۱۴۰۲ ) ::
جلد ۱۲ شماره ۲ صفحات ۲۹۳-۲۸۱ برگشت به فهرست نسخه ها
تنوع سیستمهای CRISPR/Cas در جنس لوکونوستوک
سارا غفاریان* ، بهمن پناهی
گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران. ، s.ghaffarian@azruniv.ac.ir
چکیده:   (۸۴۴ مشاهده)
عفونت بوسیله باکتریوفاژها یکی از چالش­های مهم کاربرد باکتری­های مختلف در صنایع می­باشد. یکی از سیستم­های ضد ویروسی ذاتی در باکتری­ها سیستم CRISPR/Cas می‌باشد و تعیین ویژگی این سیستم­ها در باکتری­ها می­تواند در فرمولاسیون و بکارگیری این باکتری­ها نقش کمک کننده­ای داشته باشد. بر این اساس و به منظور شناسایی سیستم CRISPR/Cas در باکتری­های جنس لوکونوستوک، توالی ژنوم کامل 18 گونه شناسایی شده­ی این جنس مورد کاوش قرار گرفت و اطلاعات سیستم CRISPR/Cas آن­ها بر اساس الگوریتم­های مبتنی بر همولوژی بررسی گردید. در مرحله بعد ویژگی­های مربوط به ساختارهای کونفورماسیونی و پایداری سیستم­های شناسایی شده بر اساس انرژی آزاد تعیین، جایگاه شناسایی فاژها (PAM) با استفاده از رویکردهای مبتنی بر BLAST شناسایی، و در نهایت روابط خویشاوندی این سیستم­ها بر اساس توالی آمینواسیدی پروتئین­های همراه مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده از مجموع 18 گونه ثبت شده برای این جنس در NCBI، 9 گونه­ دارای سیستم CRISPR/Cas کامل بودند. نتایج مربوط به تعیین نوع سیستم CRISPR/Cas ، نشان داد که غیر از یک مورد، همه سویه­ها حاوی سیستم نوع II-A  می­باشند. تعداد توالی­های تکراری در این سیستم­ها بین 4 تا 101 عدد و طول متوسط توالی­های فاصله دهنده  بین 28 تا 30 نوکلوئوتید متغییر بودند. در مجموع 9 نوع توالی PAM در انتهای ´3 و 9 نوع توالی  PAM در انتهای ´5  این سیستم­ها شناسایی شد. بر اساس نتایج آنالیز خویشاوندی، این سیستم­ها در دو گروه اصلی تقسیم­بندی شدند. به نظر می­رسد سیستم CRISPR/Cas نوع II-A فعال­ترین سیستم بر علیه DNA مهاجم خارجی و عفونت­های باکتریوفاژی در باکتری­های جنس لوکونوستوک باشد.  
واژه‌های کلیدی: لوکونوستوک، CRISPR، تنوع، رابطه خویشاوندی، ساختار
متن کامل [PDF 1400 kb]   (۱۸۳ دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصی متفرقه
دریافت: 1402/5/11 | پذیرش: 1402/11/24 | انتشار: 1402/12/24
فهرست منابع
1. Breidt, F. (2004). A Genomic Study of Leuconostoc mesenteroides and the Molecular Ecology of Sauerkraut Fermentations. Journal of Food Science, 69(1), 30-32. doi: 10.1111/j.1365-2621.2004.tb17874.x [DOI:10.1111/j.1365-2621.2004.tb17874.x]
2. Chen, Y.S., Wang, L.T., Wu, Y.C., Mori, K., Tamura, T., Chang, C.H., et al. (2020). Leuconostoc litchii sp. nov, a novel lactic acid bacterium isolated from lychee. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 70(3), 1585-1590. doi: 10.1099/ijsem.0.003938 [DOI:10.1099/ijsem.0.003938]
3. Cogan, T.M. & Jordan, K.N. (1994). Metabolism of Leuconostoc Bacteria. Journal of Dairy Science 77(9):2704-2717. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(94)77213-1 [DOI:10.3168/jds.S0022-0302(94)77213-1]
4. Couvin, D., Bernheim, A., Toffano-Nioche, C., Touchon, M., Michalik, J., Néron, B., et al. (2018). CRISPRCasFinder, an update of CRISRFinder, includes a portable version, enhanced performance and integrates search for Cas proteins. Nucleic Acids Research, 46 (W1), 246-251. doi: 10.1093/nar/gky425 [DOI:10.1093/nar/gky425]
5. Crawley, A.B., Henriksen, E.D., Stout, E., Brandt, K. & Barrangou, R. (2018). Characterizing the activity of abundant, diverse and active CRISPR-Cas systems in lactobacilli. Scientific Reports, 8, 1-12. doi: 10.1038/s41598-018-29746-3 [DOI:10.1038/s41598-018-29746-3]
6. Crooks, G.E., Hon, G., Chandonia, J.M. & Brenner, S.E. (2004). WebLogo: a sequence logo generator. Genome Research, 14 (6), 1188-1190. doi: 10.1101/ gr.849004 [DOI:10.1101/gr.849004]
7. Grissa, I., Vergnaud, G. & Pourcel, C. (2007). The CRISPRdb database and tools to display CRISPRs and to generate dictionaries of spacers and repeats. BMC Bioinformatics 8:172. doi: 10.1186/1471-2105-8-172 [DOI:10.1186/1471-2105-8-172]
8. Gruber, A.R., Lorenz, R., Bernhart, S.H., Neuböck, R. & Hofacker, I.L. (2008). The Vienna RNA websuite. Nucleic Acids Research, 36, 70-74. doi: 10.1093/nar/gkn188 [DOI:10.1093/nar/gkn188]
9. Held, N.L., Herrera, A., Cadillo-Quiroz, H. and Whitaker, R.J. (2010). CRISPR associated diversity within a population of Sulfolobus islandicus. PLoS One, 5, e12988. doi: 10.1371/journal.pone.0012988 [DOI:10.1371/journal.pone.0012988]
10. Hidalgo-Cantabrana, C., Crawley, A.B., Sanchez, B. and Barrangou, R. (2017). Characterization and Exploitation of CRISPR Loci in Bifidobacterium longum. Frontiers in Microbiology, 8, 1851. doi: 10.3389/fmicb.2017.01851 [DOI:10.3389/fmicb.2017.01851]
11. Hofacker, I.L. (2003). Vienna RNA secondary structure server. Nucleic Acids Research, 31, 3429-3431. doi: 10.1093/nar/gkg599 [DOI:10.1093/nar/gkg599]
12. Horvath, P., Romero, D.A., Coûté-Monvoisin, A.C., Richards, M., Deveau, H., Moineau, S., et al. (2008). Diversity, activity, and evolution of CRISPR loci in Streptococcus thermophilus. Journal of Bacteriology, 190(4), 1401-1412. doi: 10.1128/jb.01415-07 [DOI:10.1128/JB.01415-07]
13. Ilıkkan, Ö.K. (2021). CRISPR-Cas systems and anti-repeat sequences of Lactobacillus curvatus, Lactobacillus graminis, Lactobacillus fuchuensis, and Lactobacillus sakei genomes. Microbiology Socity of Korea, 57(1), 12-22. doi: 10.7845/kjm.2021.0093
14. Jeon, H.H., Kim, K.H., Chun, B.H., Ryu, B.H., Han, N.S. & Jeon, C.O. (2017). A proposal of Leuconostoc mesenteroides subsp. jonggajibkimchii subsp. nov. And reclassification of Leuconostoc mesenteroides subsp. suionicum (GU et al., 2012) as Leuconostoc suionicum sp. nov. Based on complete genome sequences. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 67(7), 2225-2230. doi: 10.1099/ijsem.0.001930 [DOI:10.1099/ijsem.0.001930]
15. Khan, Z., Alim, Z., Khan, A.A, Sattar, T., Zeshan, A., Saboor, T., et al. (2022). History and Classification of CRISPR/Cas System. In A. Ahmad, S.H. Khan, & Z. Khan (Ed.). The CRISPR/Cas Tool Kit for Genome Editing (pp. 29-52). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-16-6305-5_2 [DOI:10.1007/978-981-16-6305-5_2]
16. Kim, D. & Robyt, J.F. (1995). Production, selection and characteristic of mutants of leuconostoc mesenteroides b-742 constitutive for dextran. Enzyme and microbial Technology, 17(8), 689-95. doi: 10.1016/0141-0229(94)90086-8 [DOI:10.1016/0141-0229(94)90086-8]
17. Koonin, E.V. & Makarova, K.S. (2013). CRISPR-Cas: evolution of an RNA-based adaptive immunity system in prokaryotes. RNA biology, 10(5), 679-686. doi: 10.4161/rna.24022 [DOI:10.4161/rna.24022]
18. Koonin, E.V., Makarova, K.S. & Zhang, F. (2017). Diversity, classification and evolution of CRISPR-Cas systems. Current Opinion in Microbiology, 37, 67-78. doi: 10.1016/j.mib.2017.05.008 [DOI:10.1016/j.mib.2017.05.008]
19. Levin, B.R., Moineau, S., Bushman, M. & Barrangou, R. (2013). The population and evolutionary dynamics of phage and bacteria with CRISPR-mediated immunity. PLoS Genetics, 9(3), e1003312. doi: 10.1371/journal.pgen.1003312 [DOI:10.1371/journal.pgen.1003312]
20. Long, J., Xu, Y., Ou, L., Yang, H., Xi, Y., Chen, S., et al. (2019). Diversity of CRISPR-Cas system in Clostridium perfringen. Molecular Genetics and Genomics, 294, 1263-1275. doi: 10.1007/s00438-019-01579-3 [DOI:10.1007/s00438-019-01579-3]
21. Lonvaud funnel, A. (1999). Leuconostoc. In C.A. Batt & R.K. Robinson (Ed.). Encyclopedia of Food Microbiology (pp. 455-465). Amsterdam, Elsevier: Academic Press. doi: 10.1016/B978-0-12-384730-0.00416-X [DOI:10.1016/B978-0-12-384730-0.00416-X]
22. Makarova, K.S., Haft, D.H., Barrangou, R., Brouns, S.J., Charpentier, E., Horvath, P., et al. (2011). Evolution and classification of the CRISPR-Cas systems. Nature Reviews Microbiology, 9(6), 467-477. doi: 10.1038/nrmicro2577 [DOI:10.1038/nrmicro2577]
23. Makarova, K.S., Wolf, Y.I., Iranzo, J., Shmakov, S.A., Alkhnbashi, O.S., Brouns, S.J., et al. (2020). Evolutionary classification of CRISPR-Cas systems: a burst of class 2 and derived variants. Nature Reviews Microbiology, 18(2), 67-83. doi: 10.1038/s41579-019-0299-x [DOI:10.1038/s41579-019-0299-x]
24. Marraffini, L.A. & Sontheimer, E.J. (2010). CRISPR interference: RNA-directed adaptive immunity in bacteria and archaea. Nature Reviews Genetics, 11(3), 181-190. doi: 10.1038/nrg2749 [DOI:10.1038/nrg2749]
25. Martinez-Murcia, A.I. & Collins, M.D. (1990). A phylogenetic analysis of the genus Leuconostoc based on reverse transcriptase sequencing of 16S rRNA. FEMS Microbiology Letters, 70(1), 73-83. doi: 10.1016/0378-1097(90)90106-z [DOI:10.1016/0378-1097(90)90106-Z]
26. Martinez-Murcia, A., Harland, N.M. & Collins, M.D. (1991). A phylogenetic analysis of an atypical leuconostoc: description of Leuconostoc fal/ax spp. nov. FEMS Microbiology Letters, 66(1), 55-59. doi: 10.1016/0378-1097(91)90420-f [DOI:10.1016/0378-1097(91)90420-F]
27. Panahi, b., Majidi, M. & Hejazi, M.A. (2022). Genome Mining Approach Reveals the Occurrence and Diversity Pattern of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-Associated Systems in Lactobacillus brevis Strains. Frontiers in Microbiology, 13, 911706. doi: 10.3389/fmicb.2022.911706 [DOI:10.3389/fmicb.2022.911706]
28. Riesenberg, S., Helmbrecht, N., Kanis, P., Maricic, T. & Pääbo, S. (2022). Improved gRNA secondary structures allow editing of target sites resistant to CRISPR-Cas9 cleavage. Nature Communications, 13(1), 1-8. doi: 10.1038/s41467-022-28137-7 [DOI:10.1038/s41467-022-28137-7]
29. Rossi, C.C., Souza-Silva, T., Araújo-Alves, A.V. & Giambiagi-deMarval, M. (2017). CRISPR-Cas systems features and the gene-reservoir role of coagulasenegative Staphylococci. Frontiers in Microbiology, 8, 1545. doi: 10.3389/fmicb.2017.01545 [DOI:10.3389/fmicb.2017.01545]
30. Rostampour, M., Masoomi, R., Nami, Y. & Panahi, B. (2022). A Review of Anti-Phage Systems in Lactic Acid Bacteria. Journal of BioSafety 15(2): 37-54. doi: 20.1001.1.27170632.1401.15.2.8.4 [In persian]
31. Sultan, Q., Ashraf, S., Munir, A., Khan, S.H., Munawar, N., Abd-Elsalam, K.A. & Ahmad, A. (2022). Beyond Genome Editing: CRISPR Approaches. In: A. Ahmad, S. Habibullah Khan & Z. Khan (Ed.). The CRISPR/Cas Tool Kit for Genome Editing (pp. 187-218). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-16-6305-5 [DOI:10.1007/978-981-16-6305-5]
32. Van Belkum, A., Soriaga, L.B., LaFave, M.C., Akella, S., Veyrieras, J.B., Barbu, E.M., et al. (2015). Phylogenetic distribution of CRISPR-Cas systems in antibiotic-resistant Pseudomonas aeruginosa. mBio, 6(6), e01796-15. doi: 0.1128/mBio.01796-15 [DOI:10.1128/mBio.01796-15]
33. Van der Oost, J., Jore, M.M., Westra, E.R., Lundgren, M. & Brouns, S.J. (2009). CRISPR-based adaptive and heritable immunity in prokaryotes. Trends in Biochemical Sciences, 34(8), 401-407. doi: 10.1016/j.tibs.2009.05.002 [DOI:10.1016/j.tibs.2009.05.002]
34. Yang, D. & Woese, C.R. (1989). Phylogenetic structure of the "Leuconostocs": an interesting case of a rapidly evolving organism. Systematic and Applied Microbiology, 12(2), 145-149. doi: 10.1016/S0723-2020(89)80005-0 [DOI:10.1016/S0723-2020(89)80005-0]
35. Yang, L., Li, W., Ujiroghene, O.J., Yang, Y., Lu, J., Zhang, S, et al. (2020). Occurrence and Diversity of CRISPR Loci in Lactobacillus casei Group. Frontiers in Microbiology, 11: 624. doi: 10.3389/fmicb.2020.00624 Beijerinck 1901, and :union: of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 70(4), 2782-2858. doi: 10.1099/ijsem.0.004107 [DOI:10.1099/ijsem.0.004107]
ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Ghaffarian S, Panahi B. CRISPR/Cas Systems Diversity in Leuconostoc Genus. gebsj 2023; 12 (2) :281-293
URL: http://gebsj.ir/article-1-467-fa.html

غفاریان سارا، پناهی بهمن. تنوع سیستمهای CRISPR/Cas در جنس لوکونوستوک. مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی. ۱۴۰۲; ۱۲ (۲) :۲۸۱-۲۹۳

URL: http://gebsj.ir/article-۱-۴۶۷-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 12، شماره 2 - ( 9-1402 ) برگشت به فهرست نسخه ها
دوفصل نامه علمی-پژوهشی مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی Genetic Engineering and Biosafety Journal
Persian site map - English site map - Created in 0.08 seconds with 39 queries by YEKTAWEB 4700