بررسی تنوع اهداف فاژی و پلاسمیدی سیستم crispr/cas در جنس لوکونوستوک با استفاده از رویکرد in-silico

باکتری‌های جنس leuconostoc جزئی از میکروفلور طبیعی اغلب مزارع کشاورزی و محصولات تخمیری هستند. آلودگی توسط انواع دی.ان.ای مهاجم خارجی منجر به شکست فرآیند تخمیر می‌شود. سیستم crisper/cas از اجزای اصلی سیستم ایمنی باکتری‌ها است. در این مطالعه مسیر تکاملی سویه‌های مختلف جنس لوکونوستوک بر مبنای وقایع ترکیب، حذف و اضافه‌شدگی توالی‌های فاصله‌انداز تحت شرایط فشار انتخابی ارزیابی و تنوع فاژها و پلاسمیدهای مهاجم هدف قرار داده شده توسط سیستم crisper/cas سویه‌های جنس leuconostoc مطالعه شد. بیشترین تشابه از نظر ترکیب توالی تشکیل‌دهنده فاصله‌انداز‌ها و وقایع اضافه‌شدگی و حذف در فاصله‌انداز‌ها در دو گونه leuconostoc pseudomesentriodes و leuconostoc gelidum  مشاهده شد. تعداد 45 فاصله‌انداز از سویه amkr21 گونه l. gelidum فاژ alteromonas phage jh01 را هدف قرار دادند که بیشترین میزان تطابق با فاژها بود. همچنین بیشترین تعداد انواع فاژ دارای تطابق، مربوط به فاژهای escherchia phage بود. در مورد هدف‌گیری پلاسمیدهای مهاجم، 177 مورد هدف‌گیری پلاسمیدهایی از leuconostoc citreum توسط سویه nbrc113246 گونه l. gelidum شناسایی شد که بیشترین میزان مطابقت در بین سویه‌های مختلف بود. نتایج این مطالعه اهمیت سیستم‌های ایمنی تطبیقی باکتریایی در پایداری در محیط‌های حاوی باکتریوفاژ و نیز بهره‌برداری از این اطلاعات در تعریف فرمولاسیون‌های کاربردی را آشکار کرد.    

investigating the diversity of phage and plasmid targets of the crispr/cas systems in the leuconostoc genus using the insilico approach

leuconostoc genus bacteria are part of the natural microbial flora of fields and fermented products. crispr/cas system is one of the main parts of the bacterial immune system. in this study, the leuconostoc genus various strains’ evolutionary pathways based on composition, acquisition, and deletion events of spacer sequences under selective pressure were evaluated and the diversity of invasive phages and plasmids targeted by the crispr/cas system of leuconostoc strains was studied. the maximum similarity in terms of composition, acquisition, and deletion events similar pattern between strains within specious detected in leuconostoc gelidum and leuconostoc pseudomesenteroides. forty-five spacers of strain amkr21 from l. gelidum matched alteromonas phage jh01 which harbored the highest numbers of spacers targeting phages. also, the highest number of identified phages by leuconostoc belonged to escherichia phages. a plasmid of leuconostoc citreum was the most frequently targeted plasmid by the analyzed spacers of leuconostoc and it was matched 177 times by spacers of nbrc113246 from l. gelidum. the results of this study showed the importance of the bacterial adaptive immune system in stability in bacteriophage-contaminated environments and the usage of this information in defining functional formulations.