تنوع سیستمهای crispr/cas در جنس لوکونوستوک

عفونت بوسیله باکتریوفاژها یکی از چالش های مهم کاربرد باکتری های مختلف در صنایع می باشد. یکی از سیستم های ضد ویروسی ذاتی در باکتری ها سیستم crispr/cas می‌باشد و تعیین ویژگی این سیستم ها در باکتری ها می تواند در فرمولاسیون و بکارگیری این باکتری ها نقش کمک کننده ای داشته باشد. بر این اساس و به منظور شناسایی سیستم crispr/cas در باکتری های جنس لوکونوستوک، توالی ژنوم کامل 18 گونه شناسایی شده ی این جنس مورد کاوش قرار گرفت و اطلاعات سیستم crispr/cas آن ها بر اساس الگوریتم های مبتنی بر همولوژی بررسی گردید. در مرحله بعد ویژگی های مربوط به ساختارهای کونفورماسیونی و پایداری سیستم های شناسایی شده بر اساس انرژی آزاد تعیین، جایگاه شناسایی فاژها (pam) با استفاده از رویکردهای مبتنی بر blast شناسایی، و در نهایت روابط خویشاوندی این سیستم ها بر اساس توالی آمینواسیدی پروتئین های همراه مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده از مجموع 18 گونه ثبت شده برای این جنس در ncbi، 9 گونه دارای سیستم crispr/cas کامل بودند. نتایج مربوط به تعیین نوع سیستم crispr/cas ، نشان داد که غیر از یک مورد، همه سویه ها حاوی سیستم نوع ii-a  می باشند. تعداد توالی های تکراری در این سیستم ها بین 4 تا 101 عدد و طول متوسط توالی های فاصله دهنده  بین 28 تا 30 نوکلوئوتید متغییر بودند. در مجموع 9 نوع توالی pam در انتهای ´3 و 9 نوع توالی  pam در انتهای ´5  این سیستم ها شناسایی شد. بر اساس نتایج آنالیز خویشاوندی، این سیستم ها در دو گروه اصلی تقسیم بندی شدند. به نظر می رسد سیستم crispr/cas نوع ii-a فعال ترین سیستم بر علیه dna مهاجم خارجی و عفونت های باکتریوفاژی در باکتری های جنس لوکونوستوک باشد.

crispr/cas systems diversity in leuconostoc genus

bacteriophage infections are one of the key challenges in the use of various bacteria in industries. crispr-cas systems are part of the bacterial immune system against viral infections and determining the characteristics of these systems can be beneficial for the formulation and use of these bacteria. to investigate the crispr/cas system in the leuconostoc genus, the complete genome sequences of 18 reported species of this genus were explored and their crispr/cas system information was analyzed using homology-based algorithms. then, the characteristics of the conformational structure and stability of recognized systems were determined based on mfe values, phage recognition sites were identified using blast approaches, and the evolutionary relationships of these systems were analyzed based on amino acid sequence of associated proteins. based on the obtained results, 9 of 18 reported species for this genus contain whole crispr/cas system. crispr/cas type analysis confirmed that except for one case, all strains contained the type ii-a system. in these systems, the number of repeats and average length of spacers varied from 4 to 101 and 28 to 30 nucleotides, respectively.  nine types of pam sequences were identified at the 3´ and 5´ ends of these systems. based on relationship analysis, the studied system was divided into two main groups. subtype ii-a appears to be the most active system against foreign dna and phages in the leuconostoc genus.