CRISPR-Cas9系统可用于编辑乳酸菌噬菌体基因组DNA

乳酸菌噬菌体是牛奶中的“居民”，由于巴氏灭菌对它们不造成任何影响，因此在牛奶发酵过程此类噬菌体会浸染工业用的乳酸乳球菌。强毒乳酸菌噬菌体属于sk1团体，是目前为止乳制品行业中最流行的噬菌体。噬菌体p2就是sk1团体中的一个模式噬菌体，它会感染乳酸乳球菌MG1316，而乳球菌MG1316是一用于基础研究的革兰氏阳性细菌。P2噬菌体直径69nm的衣服壳有长约27595bp（49个预测的开放性阅读框）的双链基因组，噬菌体的基因组编辑较为困难，限制了对其的遗传学研究。

Cas9是一RNA向导的DNA切割酶，已经被广泛用于基因组编辑与基因调控中。近年来，CRISPR-Cas9只被用于罗伊氏乳杆菌和嗜热链球菌，其中嗜热链球菌中的CRISPR-Cas9系统已被报道可用于编辑其病毒性噬菌体的基因组。但到目前为止，暂时还没有用于乳酸菌噬菌体中高效基因编辑的方法。

近日，来自加拿大的研究者使用来源于酿脓链球菌的CRISPR-Cas9系统，实现了对乳酸菌噬菌体噬菌体的基因编辑。他们将spCas9、tracrRNA、spacer放至质粒pL2Cas9-47上，然后将修复用的同源臂放至另外一个质粒上，将这两个质粒导入MG1363中之后，再用p2噬菌体浸染该细菌，一旦p2的基因组DNA进入MG1363后，spCas9在向导RNA的引导下对p2基因组上的靶标位置进行切割，然后同源臂对缺口进行修复，在修复过程中实现对p2基因组的编辑。研究者通过该方法实现了对p2噬菌体进行基因敲除、点突变和DNA插入等操作。

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