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오지환
오지환 (Jee-Hwan Oh) 저자 이메일 보기
University of Wisconsin-Madison
 
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CRISPR–Cas9-assisted recombineering in Lactobacillus reuteri
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Abstract

Clustered regularly interspaced palindromic repeats (CRISPRs) and the CRISPR-associated (Cas) nuclease protect bacteria and archeae from foreign DNA by site-specific cleavage of incoming DNA. Type-II CRISPR-Cas systems, such as the Streptococcus pyogenes CRISPR-Cas9 system, can be adapted such that Cas9 can be guided to a user-defined site in the chromosome to introduce double-stranded breaks. Here we have developed and optimized CRISPR-Cas9 function in the lactic acid bacterium Lactobacillus reuteri ATCC PTA 6475. We established proof-of-concept showing that CRISPR-Cas9 selection combined with single-stranded DNA (ssDNA) recombineering is a realistic approach to identify at high efficiencies edited cells in a lactic acid bacterium. We show for three independent targets that subtle changes in the bacterial genome can be recovered at efficiencies ranging from 90 to 100%. By combining CRISPR-Cas9 and recombineering, we successfully applied codon saturation mutagenesis in the L. reuteri chromosome. Also, CRISPR-Cas9 selection is critical to identify low-efficiency events such as oligonucleotide-mediated chromosome deletions. This also means that CRISPR-Cas9 selection will allow identification of recombinant cells in bacteria with low recombineering efficiencies, eliminating the need for ssDNA recombineering optimization procedures. We envision that CRISPR-Cas genome editing has the potential to change the landscape of genome editing in lactic acid bacteria, and other Gram-positive bacteria.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2014년 09월 (BRIC 등록일 2019-02-01)
- 연구진: 국외연구진
- 분야: Genetics
- 피인용횟수: 120회 이상 인용된 논문
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