群体感应控制铜绿假单胞菌的CRISPR-Cas适应性免疫系统

CRISPR-Cas是原核生物适应性免疫系统，能够提供对噬菌体（噬菌体）和其他寄生物的保护。关于CRISPR-Cas系统如何被调控的了解很少，这使得我们无法预测自然界中的噬菌体动态以及在临床环境中操控噬菌体抗性。在这里，我们展示了细菌铜绿假单胞菌PA14如何利用细胞间通信过程，称为群体感应，来激活cas基因的表达，增加CRISPR-Cas对外源DNA的靶向能力，并在高细胞密度时促进CRISPR适应。这一调控机制确保了在细菌种群面临最高噬菌体感染风险时，最大限度地发挥CRISPR-Cas功能。我们证明了CRISPR-Cas活性和抗性获得可以通过施用促进和抑制群体感应化合物进行调节。我们建议可以使用群体感应抑制剂来抑制CRISPR-Cas适应性免疫系统，以增强医学应用，包括噬菌体治疗。