| Multiple Stepwise Gene Knockout Using CRISPR/Cas9 in Escherichia coli
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Author:
Date:
2018-01-20
[Abstract] With the recent implementation of the CRISPR/Cas9 technology as a standard tool for genome editing, laboratories all over the world are undergoing one of the biggest advancements in molecular biology since PCR. The key advantage of this method is its simplicity and universal applicability for species of any phylum. Of particular interest is the extensively studied Gram-negative bacterium Escherichia coli, as it is considered as the workhorse for both research and industrial purposes. Here, we present a simple, robust and effective protocol using the CRISPR/Cas9 system in combination with the λ Red machinery for gene knockout in E. coli. Crucial in our procedure is the use of a double-stranded donor DNA and a curing strategy for removal of the guide RNA encoding plasmid ...
[摘要] 随着CRISPR / Cas9技术作为基因组编辑的标准工具的最近实施，全世界的实验室正在经历PCR以来分子生物学方面最大的进步之一。这种方法的关键优点是其简单和普遍适用于任何物种的门。特别感兴趣的是广泛研究的革兰氏阴性细菌大肠杆菌，因为它被认为是研究和工业用途的主力。在这里，我们提出了一个简单，强大和有效的协议，使用CRISPR / Cas9系统结合λ红色基因敲除机器。大肠杆菌。在我们的程序中最重要的是使用双链供体DNA和固化策略来去除导向RNA编码质粒，其允许在仅仅两个工作日后开始新的突变。我们的方案允许多个具有高诱变效率的基因敲除株，适用于高通量的方法。
【背景】革兰氏阴性细菌大肠杆菌是生物技术工程中最重要的生物之一。已在能源，农业，食品生产，生物技术，医药等不同行业的各种流程中成功实施。由于不断的技术进步，生物技术部门正在迅速发展。特别是，CRISPR / Cas9技术可能是PCR（分子）生物学最大的革命（Ledford，2015）。简而言之，CRISPR / Cas9保护细菌免受诸如质粒和病毒等侵入性遗传因子的影响（Marraffini，2015）。利用这种从原核生物获得的免疫系统，已经开发了基于CRISPR / Cas9系统的基因组编辑的非常有力的工具（Jinek等人，2012）。
CRISPR / ...
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| Protocol for Construction of a Tunable CRISPR Interference (tCRISPRi) Strain for Escherichia coli
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Author:
Date:
2017-10-05
[Abstract] We present a protocol for construction of tunable CRISPR interference (tCRISPRi) strains for Escherichia coli. The tCRISPRi system alleviates most of the known problems of plasmid-based expression methods, and can be immediately used to construct libraries of sgRNAs that can complement the Keio collection by targeting both essential and nonessential genes. Most importantly from a practical perspective, construction of tCRISPRi to target a new gene requires only one-step oligo recombineering. Additional advantages of tCRISPRi over other existing CRISPRi methods include: (1) tCRISPRi shows significantly less than 10% leaky repression; (2) tCRISPRi uses a tunable arabinose operon promoter and modifications in transporter genes to allow a wide dynamic range with graded control by ...
[摘要] 我们提出了构建大肠杆菌可调CRISPR干扰（tCRISPRi）菌株的方案。 tCRISPRi系统缓解了基于质粒的表达方法的大多数已知问题，并且可以立即用于构建可通过靶向必需基因和非必需基因来补充Keio收集物的sgRNA的文库。 最重要的是从实践的角度来看，建立tCRISPRi来靶向一个新的基因只需要一步寡核苷酸重组。 tCRISPRi与其他现有CRISPRI方法的其他优点包括：（1）tCRISPRi显示低于10％的泄漏抑制; （2）tCRISPRi使用可调阿拉伯糖操纵子启动子和转运蛋白基因的修饰，以允许通过阿拉伯糖诱导剂分级控制的宽动态范围; （3）tCRISPRi是无质粒的，整个系统整合到染色体中; （4）tCRISPRi菌株显示出理想的生理特性。
【背景】已经开发了各种CRISPR干扰系统，用于从细菌到真核生物的生物体。对于正在考虑使用CRISPRi细菌的人员，我们提供了关于我们的tCRISPRi系统的以下背景资料（Li等等，2016）及其与其他CRISPRi系统的比较。
Morgan-Kiss 等人。 （2002）开发了基于质粒的剂量诱导型启动子pBAD。它们的系统允许来自pBAD启动子的蛋白质的可调节表达，取决于阿拉伯糖水平。阿拉伯糖转运蛋白基因和araFGH在菌株中是无活性的。他们的菌株也有两个拷贝的lacY ...
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| Evaluation of Plasmid Stability by Negative Selection in Gram-negative Bacteria
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Author:
Date:
2017-05-05
[Abstract] Plasmid stability can be measured using antibiotic-resistance plasmid derivatives by positive selection. However, highly stable plasmids are below the sensitivity range of these assays. To solve this problem we describe a novel, highly sensitive method to measure plasmid stability based on the selection of plasmid-free cells following elimination of plasmid-containing cells. The assay proposed here is based on an aph-parE cassette. When synthesized in the cell, the ParE toxin induces cell death. ParE synthesis is controlled by a rhamnose-inducible promoter. When bacteria carrying the aph-parE module are grown in media containing rhamnose as the only carbon source, ParE is synthesized and plasmid-containing cells are eliminated. Kanamycin resistance (aph) is ...
[摘要] 可以通过阳性选择使用抗生素抗性质粒衍生物来测量质粒稳定性。然而，高度稳定的质粒低于这些测定的灵敏度范围。为了解决这个问题，我们描述了一种新颖的，高度灵敏的方法来测量质粒稳定性，这是基于在含有质粒的细胞消除后，无质粒细胞的选择。这里提出的检测方法是基于aph-parE 盒式磁带。当细胞合成时，ParE毒素诱导细胞死亡。 ParE合成由鼠李糖诱导型启动子控制。当携带 aph-parE 模块的细菌生长在含有鼠李糖作为唯一碳源的培养基中时，合成ParE，消除含有质粒的细胞。进一步使用卡那霉素抗性（ aph ）来证实在鼠李糖生长的细菌中不存在质粒。
背景 通过使用抗生素抗性质粒衍生物的阳性选择测定质粒稳定性。携带研究质粒的细胞在选择性抗生素（Gerdes等人，1985; del Solar等人，1987）的存在下被阳性选择。这种技术的主要缺点是其灵敏度;高度稳定的质粒低于这些测定的敏感性。为了解决这个问题，已经描述了依靠直接选择无质粒细胞例如 - 四环素系统的替代方法（Bochner等人，1980; Maloy和Nunn，1981; Garcia-Quintanilla 等人，2006）。 - ...
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