Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Polar mutagenesis of polycistronic bacterial transcriptional units using Cas12a
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). (David A. Cisneros)
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). (David A. Cisneros)
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). (David A. Cisneros)
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR). Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Molekylär Infektionsmedicin, Sverige (MIMS). (Bernt Eric Uhlin)ORCID-id: 0000-0002-2991-8072
Visa övriga samt affilieringar
2022 (Engelska)Ingår i: Microbial Cell Factories, E-ISSN 1475-2859, Vol. 21, nr 1, artikel-id 139Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Background: Functionally related genes in bacteria are often organized and transcribed as polycistronic transcrip‑ tional units. Examples are the fim operon, which codes for biogenesis of type 1 fimbriae in Escherichia coli, and the atp operon, which codes for the FoF1 ATP synthase. We tested the hypothesis that markerless polar mutations could be efficiently engineered using CRISPR/Cas12a in these loci.

Results: Cas12a‑mediated engineering of a terminator sequence inside the fimA gene occurred with efficiencies between 10 and 80% and depended on the terminator’s sequence, whilst other types of mutations, such as a 97 bp deletion, occurred with 100% efficiency. Polar mutations using a terminator sequence were also engineered in the atp locus, which induced its transcriptional shutdown and produced identical phenotypes as a deletion of the whole atp locus (ΔatpIBEFHAGDC). Measuring the expression levels in the fim and atp loci showed that many supposedly non‑ polar mutants induced a significant polar effect on downstream genes. Finally, we also showed that transcriptional shutdown or deletion of the atp locus induces elevated levels of intracellular ATP during the exponential growth phase.

Conclusions: We conclude that Cas12a‑mediated mutagenesis is an efficient simple system to generate polar mutants in E. coli. Different mutations were induced with varying degrees of efficiency, and we confirmed that all these mutations abolished the functions encoded in the fim and atp loci. We also conclude that it is difficult to predict which mutagenesis strategy will induce a polar effect in genes downstream of the mutation site. Furthermore the strategies described here can be used to manipulate the metabolism of E. coli as showcased by the increase in intra‑ cellular ATP in the markerless ΔatpIBEFHAGDC mutant.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
BioMed Central, 2022. Vol. 21, nr 1, artikel-id 139
Nyckelord [en]
Cas12a, CRISPR mutagenesis, Polycistronic operons, Intracellular ATP, Markerless genome editing
Nationell ämneskategori
Mikrobiologi inom det medicinska området
Forskningsämne
mikrobiologi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-198173DOI: 10.1186/s12934-022-01844-yISI: 000824657800001PubMedID: 35831865Scopus ID: 2-s2.0-85133996452OAI: oai:DiVA.org:umu-198173DiVA, id: diva2:1683581
Forskningsfinansiär
Carl Tryggers stiftelse för vetenskaplig forskning , CTS 15-96Carl Tryggers stiftelse för vetenskaplig forskning , CTS 18-65Kempestiftelserna, JCK-1724Kempestiftelserna, SMK 1860Vetenskapsrådet, 2015-03007Vetenskapsrådet, 2019-01720Vetenskapsrådet, 2007-8673Vetenskapsrådet, 2016-06598Novo Nordisk, NNF17OC0026486Tillgänglig från: 2022-07-16 Skapad: 2022-07-16 Senast uppdaterad: 2024-07-04Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(3927 kB)131 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 3927 kBChecksumma SHA-512
d7e06fec59288c821400ec4e20385581eb7f24588270bcf298d8f8f695d0b9ab9f8ab30ae3267856a301e95fd17a76ce67f5977170c1eec7f642404b550428a5
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Graffeuil, AntoineGuerrero-Castro, JulioUhlin, Bernt EricCisneros, David A.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Graffeuil, AntoineGuerrero-Castro, JulioUhlin, Bernt EricCisneros, David A.
Av organisationen
Institutionen för molekylärbiologi (Medicinska fakulteten)Umeå Centre for Microbial Research (UCMR)Molekylär Infektionsmedicin, Sverige (MIMS)
I samma tidskrift
Microbial Cell Factories
Mikrobiologi inom det medicinska området

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 131 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 344 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf