CRISPR-Cas в уропатогенной кишечной палочке: ключ к пониманию эволюции (и опасности)

Кишечная палочка — распространенная бактерия, которая вполне может оказаться в мочевыводящих путях (разными путями, разными) и вызвать болезни. Ученые из ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии (г. Оболенск)  исследовали распространение систем CRISPR-Cas типов I-E и I-F у 237 штаммов E. coli, выделенных от пациентов с инфекциями мочевыводящих путей (ИМП) в Центральной России в 2004–2019 (!). Штаммы классифицированы на 9 групп на основе наличия/отсутствия cas-генов и повторов, и удалось выяснить очень и очень многое (дальше много деталей):

CRISPR-Cas системы обнаружены у 54% штаммов (46% — тип I-E, 7% — I-F). Выявлены два варианта системы типа I-E, различающиеся полиморфизмом в генах casB, cas3, cas7, cas5 и cas6.

Идентифицировано 762 уникальных спейсера, их число на штамм — от 1 до 47. Определены потенциальные мишени для 65 спейсеров, нацеленных на 38 геномов бактериофагов, 19 плазмид и 8 cas-генов системы I-F. Мультилокусное типирование выявило 68 ST и 24 клональных комплекса (CC), среди которых наиболее распространены ST131, CC10, CC69, CC405, CC14, CC38, CC73 и CC648. Найдены значимые корреляции между филогруппами/CC, типом CRISPR-Cas системы и профилем генов вирулентности и антибиотикорезистентности: I-F ассоциированы с более высоким содержанием генов вирулентности, I-E — с более высокой распространенностью генов устойчивости. Штаммы без CRISPR-Cas демонстрировали повышенные уровни и тех, и других генов.

Результаты работы опубликованы в Microorganisms.

Источник: Пресс-служба ФБУН ГНЦ ПМБ