アスペルギルス・フミガトゥスのグリオトキシン生物合成遺伝子のマルチプレックスCRISPR/Cas9編集は, brojlerの病原性を減少させる

科学分野:

• 菌類学 菌類学とは
• 分子生物学は分子生物学である.
• 獣医医学 獣医医学は,獣医医学というものです.

背景:

• アスペルギルス・フミガトゥス (Aspergillus fumigatus) によって生成されるグリオトキシンは,主要な毒性因子であり,宿主において免疫抑制と細胞毒性を引き起こします.
• グリオトキシンの生物合成は,13の遺伝子を含む遺伝子クラスター (BGC) によって調節されます.
• 菌類の病原性を弱める戦略の開発は,感染症との闘いにおいて極めて重要です.

研究 の 目的:

• CRISPR/Cas9を用いた多遺伝子編集アプローチの有効性を調査し,アスペルギルス・フミガトゥスのグリオトキシン生物合成遺伝子を破壊する.
• ブライラー感染モデルにおけるAspergillus fumigatusの病原性に対する標的遺伝子破壊の影響を評価する.

主な方法:

• CRISPR/Cas9リボヌクレオプロテイン (RNP) 複合体は,Aspergillus fumigatus.のgliZ,gliP,gliA遺伝子を同時に標的にするために使用されました.
• 遺伝子編集の効率は,薄層染色体撮影 (グリオトキシンがない) とDNAシーケンシング (インデルの検出) によって確認されました.
• 病原性を評価するために,ブロイラーチキンは,野生型またはRNPで処理された真菌胞子に感染したイントラエアサックに感染しました.

主要な成果:

• マルチゲン編集により,標的遺伝子にインデルを成功裏に導入し,アミノ酸の置換とグリオトキシンバイオシンセシスおよびエクスポートの障害を引き起こしました.
• 感染試験では,野生型アスペルギルス・フミガトゥスに挑戦された brojlerの30%の死亡率が示されましたが,RNPで処理された胞子予防接種は軽度の臨床症状をもたらし,死亡率はありませんでした.
• 組織病理学的分析により,野生型の感染した鳥の肺部に重大な損傷 (死滅,詰まり,炎症) がみられ,これはRNPで処理された胞子に感染した鳥の肺部に存在しなかった.

結論:

• 複数のグリオトキシンバイオシンセシス遺伝子の同時CRISPR/Cas9媒介による編集は,アスペルギルス・フミガトゥスの病原性を効果的に弱める.
• グリオトキシン生物合成をターゲットにすることは,A. fumigatusの感染を制御するための新しい抗真菌療法を開発するための実行可能な戦略です.
• この多遺伝子編集アプローチは,治療的または予防的な用途のために弱化した真菌株を作成する可能性を示しています.