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Implementation of a mycobacterial CRISPRi platform in Mycobacterium abscessus and demonstration of the essentiality of ftsZMab - 25/01/23

Doi : 10.1016/j.tube.2022.102292 
Rashmi Gupta , Kyle H. Rohde
 Division of Immunity and Pathogenesis, College of Medicine, Burnett School of Biomedical Sciences, University of Central Florida, 6900 Lake Nona Blvd, FL, 32827, USA 

Corresponding author.

Abstract

Mycobacterium abscessus (Mab) is a highly drug-resistant non-tuberculous mycobacterial species that causes debilitating TB-like pulmonary infections. The lack of genetic tools has hampered characterization of its extensive repertoire of virulence factors, antimicrobial resistance mechanisms, and drug targets. In this study, we evaluated the performance of a mycobacterial single plasmid CRISPRi-dCas9 system optimized for M. tuberculosis and M. smegmatis for inducible gene silencing in Mab. The efficacy of CRISPRi-mediated repression of two antibiotic resistance genes (blaMab, whiB7Mab) and two putative essential genes (ftsZMab, topAMab) was determined by measuring mRNA transcript levels and phenotypic outcomes. While our results support the utility of this mycobacterial CRISPRi dCas9Sth1 single-plasmid platform for inducible silencing of specific target genes in Mab, they also highlighted several caveats and nuances that may warrant species-specific optimization for Mab. We observed overall lower levels of gene repression in Mab including variable silencing of different target genes despite use of PAMs of similar predicted strength. In addition, leaky gene repression in the absence of inducer was noted for some genes but not others. Nonetheless, using CRISPRi we demonstrated the silencing of multiple target genes and validated ftsZMab as an essential gene and promising drug target for the first time.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Mycobacterium abscessus, CRISPRi, NTM, Gene silencing, ftsZ

Abbreviations : Mab, Mtb, Msm, CRISPR, CRISPRi, PAM, MIC, ATc, MFS


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Vol 138

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