Exploiting CRISPR-Cas nucleases to produce sequence-specific antimicrobials.
Exploiting CRISPR-Cas nucleases to produce sequence-specific antimicrobials.
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DOI：
10.1038/nbt.3043
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发表时间：
2014-11
影响因子：
46.9
通讯作者：
Marraffini, Luciano A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bikard, David;Euler, Chad W.;Jiang, Wenyan;Nussenzweig, Philip M.;Goldberg, Gregory W.;Duportet, Xavier;Fischetti, Vincent A.;Marraffini, Luciano A.
抗生素针对保守的细菌细胞途径或生长功能，因此不能选择性地杀死复杂微生物群体的特定成员。在这里，我们使用噬菌体传递的 RNA 引导核酸酶 Cas9 开发可编程的序列特异性抗菌剂。我们发现，针对毒力基因重新编程的 Cas9 可以杀死有毒的金黄色葡萄球菌，但不能杀死无毒的金黄色葡萄球菌。对核酸酶进行重新编程以靶向抗生素抗性基因，可以破坏含有抗生素抗性基因的葡萄球菌质粒，并对无毒葡萄球菌进行免疫，以防止质粒携带的抗性基因的传播。我们还在体内证明了该方法，显示其在小鼠皮肤定植模型中对抗金黄色葡萄球菌的功效。这项新技术创造了以序列特异性方式操纵复杂细菌群体的机会。
Antibiotics target conserved bacterial cellular pathways or growth functions and therefore cannot selectively kill specific members of a complex microbial population. Here, we develop programmable, sequence-specific antimicrobials using the RNA-guided nuclease Cas9 delivered by a bacteriophage. We show that Cas9 re-programmed to target virulence genes kills virulent, but not avirulent, Staphylococcus aureus. Re-programming the nuclease to target antibiotic resistance genes destroys staphylococcal plasmids that harbor antibiotic resistance genes and immunizes avirulent staphylococci to prevent the spread of plasmid-borne resistance genes. We also demonstrate the approach in vivo, showing its efficacy against S. aureus in a mouse skin colonization model. This new technology creates opportunities to manipulate complex bacterial populations in a sequence-specific manner.
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作者：
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