تنوع سیستمهای CRISPR/Cas در جنس لوکونوستوک

عفونت بوسیله باکتریوفاژها یکی از چالش­های مهم کاربرد باکتری­های مختلف در صنایع می­باشد. یکی از سیستم­های ضد ویروسی ذاتی در باکتری­ها سیستم CRISPR/Cas می باشد و تعیین ویژگی این سیستم­ها در باکتری­ها می­تواند در فرمولاسیون و بکارگیری این باکتری­ها نقش کمک کننده­ای داشته باشد بر این اساس به منظور شناسایی سیستم CRISPR/Cas در باکتری­های جنس لوکونوستوک،  توالی ژنوم کامل ۱۸ گونه شناسایی شده­ی این جنس مورد کاوش قرار گرفت و اطلاعات سیستم CRISPR/Cas آن­ها بر اساس الگوریتم­های مبتنی بر همولوژی بررسی گردید. در مرحله بعد ویژگی­های مربوط به ساختارهای کونفورماسیونی و پایداری سیستم­های شناسایی شده بر اساس انرژی آزاد تعیین، جایگاه شناسایی فاژها (PAM ) با استفاده از رویکردهای مبتنی بر BLAST شناسایی، و در نهایت روابط خویشاوندی این سیستم­ها بر اساس توالی آمینواسیدی پروتئین­های همراه مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده از مجموع ۱۸ گونه ثبت شده برای این جنس در NCBI، ۹ گونه­ دارای سیستم CRISPR/Cas کامل بودند. نتایج مربوط به تعیین نوع سیستم CRISPR/Cas ، نشان داد که غیر از یک مورد، همه سویه­ها حاوی سیستم نوع II-A  می­باشند. تعداد توالی­های تکراری در این سیستم­ها بین ۴ تا ۱۰۱ عدد و طول متوسط توالی­های فاصله دهنده  بین ۲۸ تا ۳۰ نوکلوئوتید متغییر بودند. در مجموع ۹ نوع توالی PAM در انتهای ´۳ و ۹ نوع توالی  PAM در انتهای ´۵  این سیستم­ها شناسایی شد. بر اساس نتایج آنالیز خویشاوندی، این سیستم­ها در دو گروه اصلی تقسیم­بندی شدند. سیستم CRISPR/Cas نوع II-A فعال­ترین سیستم بر علیه DNA مهاجم خارجی در باکتری­های جنس لوکونوستوک باشد.