The Influence of Deletion in the Non-Catalytic Domain of GdpP Mediated by Genome Editing with CRISPR/Cas9 on the Phenotype of Staphylococcus aureus

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The high cellular level of cyclic di-adenosine monophosphate (c-di-AMP), which in turn results in resistance to cell-wall targeted antibiotics in Staphylococcus aureus. An increase in intracellular molecules of c-di-AMP is due to mutations in the DHH/DHHA1 domain of the GdpP protein. The influence of mutations in the other domains of GdpP has not been fully studied. The aim of this study was to obtain a targeted non-frameshifting deletion in the GdpP protein’s linker region between the GGDEF and DHH/DHHA1 domains. Restriction-modification deficient strain S. aureus RN4220 was used for genome editing. Two vectors with thermosensitive origins of replication were used. The first pCN-EF2132tet vector contained the Enterococcus faecalis EF2132 recombinase gene; the second pCAS9counter vector contained the Streptococcus pyogenes RNA-directed Cas9 nuclease gene. The S. aureus RN4220 strain was transformed with the pCN-EF2132tet vector to obtain recombining competent cells, and then a donor oligonucleotide was introduced simultaneously with the counterselection vector. A recombinant strain with a target deletion (90 bp) in GdpP (amino acids 308–337) was obtained after two sequential transformations. The mutant strain showed no changes in the phenotype: lag phase, growth rate, doubling time, and colony morphology did not differ from the progenitor strain. Susceptibility to cell-wall targeted antibiotics was the same as in the progenitor strain. Thus, mutations in the linker region between the GGDEF and DHH/DHHA1 domains of the GdpP do not affect susceptibility to antibiotics in S. aureus.

Негізгі сөздер

Авторлар туралы

Yu. Sopova

Saint Petersburg State University,; St. Petersburg Branch of the Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: y.sopova@spbu.ru
Russia, 199034, Saint Petersburg; Russia, 198504, Saint Petersburg

M. Velizhanina

Saint Petersburg State University,; All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology

Email: y.sopova@spbu.ru
Russia, 199034, Saint Petersburg; Russia, 196608, Saint Petersburg, Pushkin

D. Кandina

Saint Petersburg State University,; Pushkin Leningrad State University

Email: y.sopova@spbu.ru
Russia, 199034, Saint Petersburg; Russia, 196605, Pushkin

V. Gostev

Pediatric Research and Clinical Center for Infectious Diseases; Mechnikov North-Western State Medical University

Email: y.sopova@spbu.ru
Russia, 197022, Saint Petersburg; Russia, 195067, Saint Petersburg

P. Chulkova

Pediatric Research and Clinical Center for Infectious Diseases

Email: y.sopova@spbu.ru
Russia, 197022, Saint Petersburg

O. Sulian

Pediatric Research and Clinical Center for Infectious Diseases

Email: y.sopova@spbu.ru
Russia, 197022, Saint Petersburg

S. Sidorenko

Pediatric Research and Clinical Center for Infectious Diseases; Mechnikov North-Western State Medical University

Email: y.sopova@spbu.ru
Russia, 197022, Saint Petersburg; Russia, 195067, Saint Petersburg

Әдебиет тізімі

  1. Tong S.Y., Davis J.S., Eichenberger E. et al. Staphylococcus aureus infections: Epidemiology, pathophysiology, clinical manifestations, and management // Clin. Microbiol. Rev. 2015. V. 28. № 3. P. 603–661. https://doi.org/10.1128/CMR.00134-14
  2. Monk I.R., Foster T.J. Genetic manipulation of Staphylococci-breaking through the barrier // Front. Cell. Infect. Microbiol. 2012. V. 2:49. P. 1–9. https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00049
  3. Kreiswirth B.N., Lofdahl S., Betley M.J. et al. The toxic shock syndrome exotoxin structural gene is not detectably transmitted by a prophage // Nature. 1983. V. 305. № 5936. P. 709–712. https://doi.org/10.1038/305709a0
  4. Chen W., Zhang Y., Yeo W.S. et al. Rapid and efficient genome editing in Staphylococcus aureus by using an engineered CRISPR/Cas9 system // J. Am. Chem. Soc. 2017. V. 139. № 10. P. 3790–3795. https://doi.org/10.1021/jacs.6b13317
  5. Penewit K., Holmes E.A., McLean K. et al. Efficient and scalable precision genome editing in Staphylococcus aureus through conditional recombineering and CRISPR/Cas9-mediated counterselection // mBio. 2018. V. 9. № 1. https://doi.org/10.1128/mBio.00067-18
  6. Liu Q., Jiang Y., Shao L. et al. CRISPR/Cas9-based efficient genome editing in Staphylococcus aureus // Acta Biochim. Biophys. Sin (Shanghai). 2017. V. 49. № 9. P. 764–770. https://doi.org/10.1093/abbs/gmx074
  7. Yin W., Cai X., Ma H. et al. A decade of research on the second messenger c-di-AMP // FEMS Microbiol. Rev. 2020. V. 44. № 6. P. 701–724. https://doi.org/10.1093/femsre/fuaa019
  8. Zarrella T.M., Bai G. The many roles of the bacterial second messenger cyclic di-AMP in adapting to stress cues // J. Bacteriol. 2020. V. 203. № 1. https://doi.org/10.1128/JB.00348-20
  9. Gostev V., Sopova J., Kalinogorskaya O. et al. In vitro ceftaroline resistance selection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus involves different genetic pathways // Microb. Drug. Resist. 2019. V. 25. № 10. P. 1401–1409. https://doi.org/10.1089/mdr.2019.0130
  10. Gostev V., Kalinogorskaya O., Ivanova K. et al. In vitro selection of high-level beta-lactam resistance in methicillin-susceptible Staphylococcus aureus // Antibiotics (Basel). 2021. V. 10. № 6. https://doi.org/10.3390/antibiotics10060637
  11. Sprouffske K., Wagner A. Growthcurver: An R package for obtaining interpretable metrics from microbial growth curves // BMC Bioinformatics. 2016. V. 17. № 172. https://doi.org/10.1186/s12859-016-1016-7

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2.

Жүктеу (388KB)

© Ю.В. Сопова, М.Е. Велижанина, Д.А. Кандина, В.В. Гостев, П.С. Чулкова, О.С. Сулян, С.В. Сидоренко, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».