铜绿假单胞菌CRISPR/Cas系统的基因结构及其与耐药基因的关系

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目的 研究铜绿假单胞菌CRISPR/Cas系统基因结构及其与耐药基因的关系。方法 收集95株铜绿假单胞菌的全基因组序列信息,通过CRISPRs web server获取CRISPR系统的信息。通过ClustalW进行重复序列和cas基因的比对分析,采用MEGA7构建cas1和cas3的系统发育树,通过RNAfold预测重复序列RNA的二级结构。通过GenBank数据库对间隔序列进行BLAST比对,并进行同源性分析。通过基因注释查找耐药相关基因,并分析其与CRISPR系统之间的关系。结果 95株铜绿假单胞菌中,共发现130个确定的CRISPR位点,分布于58个菌株中,其中47个具有结构完整的CRISPR系统,30个I-F型,7个I-C型,6个I-E型,I-F型可以和I-C型或I-E型共存于同一株菌中;CRISPR位点共有18种重复序列,具有一定的保守性,基本均可形成保守的哑铃状RNA二级结构。不同类型CRISPR系统的cas基因组成不同,但均有cas1和cas3。cas1和cas3比较保守,可作为分型的依据。不同位点中间隔序列的长度和数量不同,2 132个间隔序列中526个与噬菌体序列同源,32个与质粒序列同源。耐药基因分析显示,含CRISPR系统的菌株IntI1和OXA-10的携带率高于不含该系统菌株的携带率。结论 铜绿假单胞菌基因组中CRISPR系统主要为-F型,其次为-E和-F型;同种类型CRISPR系统中的cas1和cas3基因高度保守;与间隔序列同源的外源基因主要为噬菌体,少数是质粒。CRISPR系统的存在与某些抗生素耐药相关基因的携带率有关。
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