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Efficient genome editing in pathogenic mycobacteria using Streptococcus thermophilus CRISPR1-Cas9 - 30/09/20

Doi : 10.1016/j.tube.2020.101983 
Aniek S. Meijers a , Ran Troost a , Roy Ummels b , Janneke Maaskant b , Alexander Speer b , Sergey Nejentsev d, e , Wilbert Bitter a, b, c , Coenraad P. Kuijl a, b,
a Department of Medical Microbiology and Infection Control, Cancer Center Amsterdam, Amsterdam UMC, Vrije Universiteit Amsterdam, De Boelelaan 1117, 1081 HV, Amsterdam, Netherlands 
b Department of Medical Microbiology and Infection Control, Amsterdam Institute of Infection & Immunity, Amsterdam UMC, Vrije Universiteit Amsterdam, De Boelelaan 1117, 1081 HV, Amsterdam, Netherlands 
c Department of Molecular Microbiology, Vrije Universiteit Amsterdam, De Boelelaan 1105, 1081 HV, Amsterdam, Netherlands 
d Department of Molecular Cell Biology and Immunology, Amsterdam UMC, De Boelelaan 1117, 1081 HV, Amsterdam, Netherlands 
e Department of Medicine, University of Cambridge, Cambridge, CB2 0QQ, United Kingdom 

Corresponding author. De Boelelaan 1117, 1081 HV, Amsterdam, Netherlands.De Boelelaan 1117Amsterdam1081 HVNetherlands

Abstract

The ability to genetically engineer pathogenic mycobacteria has increased significantly over the last decades due to the generation of new molecular tools. Recently, the application of the Streptococcus pyogenes and the Streptococcus thermophilus CRISPR‐Cas9 systems in mycobacteria has enabled gene editing and efficient CRISPR interference‐mediated transcriptional regulation. Here, we converted CRISPR interference into an efficient genome editing tool for mycobacteria. We demonstrate that the Streptococcus thermophilus CRISPR1-Cas9 (Sth1Cas9) is functional in Mycobacterium marinum and Mycobacterium tuberculosis, enabling highly efficient and precise DNA breaks and indel formation, without any off-target effects. In addition, with dual sgRNAs this system can be used to generate two indels simultaneously or to create specific deletions. The ability to use the power of the CRISPR-Cas9-mediated gene editing toolbox in M. tuberculosis with a single step will accelerate research into this deadly pathogen.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Efficient genome editing in Mycobacterium marinum and Mycobacterium tuberculosis.
Efficient single-plasmid CRISPR-Cas9 system to induce specific genomic mutations.
Dual sgRNA expression to facilitate targeted genomic deletions or multiple mutations.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : CRISPR-Cas9 system, Genome editing, Indels, Mycobacterium marinum, Mycobacterium tuberculosis

Abbreviations : CRISPR, CRISPRi, Sth1Cas9, sgRNA, NHEJ, HR, ATc, indel, PAM, INH


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Vol 124

Article 101983- septembre 2020 Retour au numéro
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  • A population approach of rifampicin pharmacogenetics and pharmacokinetics in Mexican patients with tuberculosis
  • Susanna Edith Medellin-Garibay, Ana Patricia Huerta-García, Ana Socorro Rodríguez-Báez, Martín Magaña-Aquino, Arturo Ortiz-Álvarez, Diana Patricia Portales-Pérez, Rosa del Carmen Milán-Segovia, Silvia Romano-Moreno

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