Caracterização de amostra de Enterobacter aerogenes proveniente de colonização quanto aos sistemas CRISPR-Cas e comparação com amostra de infecção

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v12i5.41464

Palavras-chave:

Edição de Genes; Enterobactérias; Repetições palindrômicas.

Resumo

Enterobacter aerogenes representa uma bactéria gram negativa anaeróbia facultativa, não formadora de esporos. Apresenta-se como um microrganismo multirresistente que está diretamente relacionado a infecções oportunistas, sobretudo em ambiente hospitalar. Essa bactéria dispõe de diversos mecanismos para que se mantenha ativa, podemos destacar dentre estes, a utilização do sistema CRISPR-Cas para imunizá-las da infecção por elementos genéticos móveis. O sistema CRISPR (repetições palindrômicas curtas com intervalos regulares em cluster) trata-se de uma ferramenta genética responsável por clivar a fita dupla de DNA, em loci específicos através de endonucleases Cas. Diante do exposto o presente estudo teve como objetivo caracterizar amostra de Enterobacter aerogenes proveniente de colonização quanto aos sistemas CRISPR-Cas e comparar com amostra de infecção. Ao analisar o isolado de Colonização (Ea5A) foram identificados 31 genes que tinham relação com o sistema CRISPR, dentre esses, apenas 4 tinham associação com as endonucleases Cas, foram verificados inúmeros espaçadores na amostra. Ademais, a comparação entre o isolado de colonização e infecção, propôs que os genes independem da fonte de isolamento bacteriano. O sistema CRISPR-Cas trata-se de um assunto novo, porém já é considerado uma importante ferramenta para a engenharia genética.

Referências

Arend, M. C., Pereira, J. O., & Markoski, M. M. (2017). The CRISPR/Cas9 System and the Possibility of Genomic Edition for Cardiology. Arquivos brasileiros de cardiologia, 108(1), 81–83. https://doi.org/10.5935/abc.20160200

Barrangou, R., & Horvath, P. (2012). CRISPR: New Horizons in Phage Resistance and Strain Identification. Annual Review of Food Science and Technology, 3(1), 143-162.

Cong, L., Ran, F. A., Cox, D., Lin, S., Barretto, R., Habib, N., Hsu, P. D., Wu, X., Jiang, W., Marraffini, L. A., & Zhang, F. (2013). Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science, 15, 339(6121), 819-823. 10.1126/science.1231143.

Garneau, J. E., Dupuis, M È., & Villion, M. (2010). The CRISPR/Cas bacterial immune system cleaves bacteriophage and plasmid DNA. Nature, 4, 468(7320), 67-71. 10.1038/nature09523.

González de Aledo, M., González-Bardanca, M., Blasco, L., Pacios, O., Bleriot, I., Fernández-García, L., Fernández-Quejo, M., López, M., Bou, G., & Tomás, M. (2021). CRISPR-Cas, a Revolution in the Treatment and Study of ESKAPE Infections: Pre-Clinical Studies. Antibiotics (Basel), 22, 10(7), 756. 10.3390/antibiotics10070756.

Hao, M., He, Y., Zhang, H., Liao, X .P., Liu, Y. H., Sun, J., Du, H., Kreiswirth, B. N., & Chen, L. (2020). CRISPR-Cas9-Mediated Carbapenemase Gene and Plasmid Curing in Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 20, 64(9), e00843-20. 10.1128/AAC.00843-20.

Jiang, W., Bikard, D., Cox, D., Zhang, F., & Marraffini, L. A. (2013). RNA-guided editing of bacterial genomes using CRISPR-Cas systems. Nature Biotechnology, 31(3), 233-239. 10.1038/nbt.2508.

Jinek, M., Chylinski, K., Fonfara, I., Hauer, M., Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2012). A. programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science, 17, 337(6096), 816-821. 10.1126/science.1225829.

Lammoglia-Cobo, M. F., Lozano-Reyes, R. D., García-Sandoval, C. D., Avilez-Bahena, C. M., Trejo-Reveles, V. T., Muñoz-Soto, R. B., & López-Camacho, C. A. (2016). La revolución en ingeniería genética: sistema CRISPR/Cas. Investigación en Discapacidad, 5(2), 116-128.

Silva, J .R. M., Bezerra, E. C. S., de Lima, J. C., Carvalho, M. S. N., Rezende, A. M., Rocha, T. J. M., Silva, J .C., Lopes, A. C. S., & Cabral, A. B. (2022). Caracterização de genes relacionados a bacteriófagos em Enterobacter aerogenes proveniente de infecção em paciente de hospital de Recife-PE, Brasil. Research, Society and Development, 11(12), e481111235004, (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v11i12.35004.

Medina-Aparicio, L., Dávila, S., Rebollar-Flores, J. E., Calva, E., & Hernández-Lucas, I. (2018). The CRISPR-Cas system in Enterobacteriaceae. Pathogens and disease, 76(1), 10.1093/femspd/fty002. https://doi.org/10.1093/femspd/fty002

Mortensen, K., Lam, T. J., & Ye, Y. (2021). Comparison of CRISPR-Cas Immune Systems in Healthcare-Related Pathogens Frontiers in Microbiology, 25(12), 758782. 10.3389/fmicb.2021.758782.

Nuñez, J. K., Kranzusch, P. J., Noeske, J., Wright, A. V., Davies, C. W., & Doudna, J. A. (2014). Cas1-Cas2 complex formation mediates spacer acquisition during CRISPR-Cas adaptive immunity. Nature structural & molecular biology, 21(6), 528–534. https://doi.org/10.1038/nsmb.2820

Shipman, S. L., Nivala, J., Macklis, J. D., & Church, G. M. (2016). Molecular recordings by directed CRISPR spacer acquisition. Science, 353 (6298), aaf1175. 10.1126/science.aaf1175

Shen, J., Lv, L., Wang, X., Xiu, Z., & Chen, G. (2017). Comparative analysis of CRISPR-Cas systems in Klebsiella genomes. Journal of basic microbiology, 57(4), 325–336. https://doi.org/10.1002/jobm.201600589

Shmakov, S., Abudayyeh, O. O., Makarova, K. S., Wolf, Y. I., Gootenberg, J. S., Semenova, E., Minakhin, L., Joung, J., Konermann, S., Severinov, K., Zhang, F., & Koonin, E. V. (2015). Discovery and Functional Characterization of Diverse Class 2 CRISPR-Cas Systems. Molecular cell, 60(3), 385–397. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2015.10.008

Touchon, M., Charpentier, S., Pognard, D., Picard, B., Arlet, G., Rocha, E. P., Denamur, E., & Branger, C. (2012). Antibiotic resistance plasmids spread among natural isolates of Escherichia coli in spite of CRISPR elements. Microbiology (Reading, England), 158(12), 2997–3004. https://doi.org/10.1099/mic.0.060814-0

Wesevich, A., Sutton, G., Ruffin, F., Park, L. P., Fouts, D. E., Fowler, V. G., Jr, & Thaden, J. T. (2020). Newly Named Klebsiella aerogenes (formerly Enterobacter aerogenes) Is Associated with Poor Clinical Outcomes Relative to Other Enterobacter Species in Patients with Bloodstream Infection. Journal of clinical microbiology, 58(9), e00582-20. https://doi.org/10.1128/JCM.00582-20

Xue, C., & Sashital, D. G. (2019). Mechanisms of Type I-E and I-F CRISPR-Cas Systems in Enterobacteriaceae. EcoSal Plus, 8(2), 10.1128/ecosalplus.ESP-0008-2018. https://doi.org/10.1128/ecosalplus.ESP-0008-2018

Zhang, Q., & Ye, Y. (2017). Not all predicted CRISPR-Cas systems are equal: isolated cas genes and classes of CRISPR like elements. BMC bioinformatics, 18(1), 92. https://doi.org/10.1186/s12859-017-1512-4

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Publicado

06/05/2023

Como Citar

SILVA , B. N. da .; DAMASCENO, E. G. .; LIMA, J. C. de .; CARVALHO, M. dos S. do N. .; GUIMARÃES, M. C. L. .; REZENDE, A. M. .; ROCHA , T. J. M. .; SILVA, J. C. .; LOPES , A. C. S. .; CABRAL, A. B. . Caracterização de amostra de Enterobacter aerogenes proveniente de colonização quanto aos sistemas CRISPR-Cas e comparação com amostra de infecção . Research, Society and Development, [S. l.], v. 12, n. 5, p. e8712541464, 2023. DOI: 10.33448/rsd-v12i5.41464. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/41464. Acesso em: 11 maio. 2024.

Edição

Seção

Ciências da Saúde