细菌敲除株构建

基因敲除是验证细菌基因功能最直接的手段。锐志魔方依托 CRISPR-Cas9 与 λRed 同源重组双平台,为革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌及厌氧菌提供从 sgRNA/同源臂设计、载体构建、转化筛选到基因型鉴定的全流程敲除株构建服务。

一、细菌基因敲除常用策略

根据目标菌株的遗传背景与转化效率,可灵活选择以下策略:

  • CRISPR-Cas9 基因编辑:利用 Cas9 在靶位点引入双链断裂,借助同源定向修复(HDR)或非同源末端连接(NHEJ)实现基因缺失或定点突变;
  • 同源重组(allelic exchange):构建含目标基因上、下游同源臂的自杀型载体,通过单交换/双交换替换或删除目标基因,适用于假单胞菌、沙门氏菌、链球菌等;
  • 转座子插入失活:在难以建立同源重组体系的菌株中,利用 Himar1/Tn5 等转座子造成插入失活,快速获得功能缺失株;
  • 化学诱变 / 突变积累:适用于表型筛选,但靶点不明确,通常作为辅助手段。

锐志魔方主要采用同源重组与 CRISPR-Cas9路线,确保敲除位点精确、可重复、便于下游回补验证。

二、典型构建流程

细菌同源重组敲除株构建流程
图 1 同源重组敲除株构建流程:载体构建 → 转化 → 筛选 → PCR 验证 → Sanger 测序确认。

三、可承接菌株范围

革兰氏阴性/兼性菌革兰氏阳性菌
假单胞菌链球菌
肺炎克雷伯菌乳酸菌
肠杆菌金黄色葡萄球菌
幽门螺杆菌芽孢杆菌
鲍曼不动杆菌谷氨酸棒杆菌
脆弱拟杆菌具核梭杆菌
牙龈卟啉单胞菌其他革兰氏阳性菌
大部分革兰氏阴性菌具体可咨询定制

四、交付标准

  • 至少 2 个独立克隆的基因型 PCR 验证;
  • Sanger 测序确认目标位点序列;
  • 提供甘油菌、质粒图谱及实验报告。

五、参考文献

  • Nao Otsuka, Hyun-Ja, et al. Prevalence and Genetic Characterization of Pertactin-Deficient Bordetella pertussis in Japan. PLoS ONE, 2012, 7(2): e31985.
  • Teixeira F L, Pauer H, Costa S B, et al. Deletion of BmoR affects the expression of genes related to thiol/disulfide balance in Bacteroides fragilis. Scientific Reports, 2018, 8(1).
  • Jinnethe R, Diana P, Tran T T, et al. A liaR Deletion Restores Susceptibility to Daptomycin and Antimicrobial Peptides in Multidrug-Resistant Enterococcus faecalis. Journal of Infectious Diseases, 2015(8): 1317.
  • 李晔, 张西轩, 郭梦征, 等. 利用 λRed 重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌 sopB 基因. 生物技术通报, 2014(9): 7.

参考文献

  • [1] Nao, Otsuka, Hyun-Ja, et al. Prevalence and Genetic Characterization of Pertactin-Deficient Bordetella pertussis in Japan[J]. PLoS ONE, 2012, 7(2):e31985.
  • [2] Teixeira F L, Pauer H, Costa S B, et al. Deletion of BmoR affects the expression of genes related to thiol/disulfide balance in Bacteroides fragilis[J]. Scientific Reports, 2018, 8(1).
  • [3] Jinnethe R, Diana P, Tran T T, et al. A liaR Deletion Restores Susceptibility to Daptomycin and Antimicrobial Peptides in Multidrug-Resistant Enterococcus faecalis[J]. Journal of Infectious Diseases, 2015(8):1317.
  • [4] 李晔, 张西轩, 郭梦征,等. 利用λRed重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌sopB基因[J]. 生物技术通报, 2014(9):7.