Näytä suppeat kuvailutiedot

dc.contributor.advisorRuotsalainen, Pilvi
dc.contributor.advisorJalasvuori, Matti
dc.contributor.authorMikkola, Aapo
dc.date.accessioned2021-03-02T06:49:21Z
dc.date.available2021-03-02T06:49:21Z
dc.date.issued2020
dc.identifier.urihttps://jyx.jyu.fi/handle/123456789/74453
dc.description.abstractKasvava antibioottiresistenssi on merkittävä ongelma, joka vaikuttaa globaalisti terveydenhoitoon, ruoantuotantoon ja taloudelliseen kasvuun. Beta-laktaamien antibioottiluokka kattaa noin kaksi kolmasosaa ihmisten käyttämistä antibiooteista. Laajan kirjon beta-laktamaasi (ESBL) -entsyymit mahdollistavat monipuolisen beta- laktaami-resistenssin useassa eri bakteerilajissa. Tässä tutkimuksessa kloonattiin konjugatiivinen CRISPR-Cas9-plasmidi, joka hyökkää pEC13 ESBL-plasmidia vastaan E. Coli-bakteerissa. Tutkimuksen CRISPR-Cas9-plasmidiin liitettiin oriT (origin of transfer) -sekvenssi, joka mahdollistaa tämän kokeellisen plasmidin konjugoimisen käyttäen toisen pLM2-plasmidin konjugaatiokoneistoa. CRISPR- Cas9-plasmidiin kohdentamiseksi pEC13-plasmidiin, siihen liitettiin myös IncFII crRNA-juoste. Tämän muokatun CRISPR-Cas9-plasmidin tulisi täten pystyä konjugoitumaan uuteen isäntäsoluun pLM2-plasmidin välityksellä, missä CRISPR- Cas9-plasmidin Cas9-endonukleaasi leikkaa pEC13-plasmidin DNA- kaksoisjuosteen sen IncFII-sekvenssin kohdalta. Leikatun pEC13-plasmidin ei tulisi enää selvitä isäntäsolussa, minkä tulisi johtaa isäntäsolun kuolemaan beta- laktaami-maljoilla. Tulokset osoittavat, että tutkimuksen CRISPR-Cas9 plasmidi konjugoituu uusiin isäntäsoluihin ja indusoitu CRISPR-Cas9-plasmidi vähentää beta-laktaamilla kasvavien isäntäbakteereiden määrää noin kahden kertaluokan verran. Kokonaisuutena, tätä tutkimusta voidaan pitää onnistuneena konseptin todistuksena, mikä näyttää, että kokeellinen CRISPR-Cas9-plasmidi on mahdollista konjugoida uuteen isäntäbakteeriin, missä sen CRISPR-Cas9-aktiivisuus huomattavasti heikentää isäntäbakteerien selviytymistä beta-laktaami-maljoilla.fi
dc.description.abstractEmerging antibiotic resistance is one of the major threats to modern healthcare as well as to global food security and economic development. Approximately two- thirds of antibiotics administered to humans are ß-lactams. The emergence of extended-spectrum ß-lactamases (ESBLs) in a variety of bacteria confers multi- resistance to ß-lactams. In this study, an ESBL-harbouring pEC13 plasmid was targeted with a CRISPR-Cas9 plasmid that is delivered to the target E. Coli cells via conjugation machinery of the conjugative plasmid pLM2. An anti-ESBL plasmid was cloned, which carries an origin of transfer (oriT) domain for the conjugation initiation along with a gene for CRISPR-Cas9. One specific guiding RNA targeting the IncFII replication initiator gene of the pEC13 plasmid was designed and annealed to the anti-ESBL plasmid. In practice, the introduction of a modified anti- ESBL plasmid through a conjugation channel into an ESBL-harbouring bacterium leads to the expression of guiding RNAs that direct the Cas9 endonuclease to cleave the ESBL-plasmid, thus compromising its maintenance in the host. The results show that the induced anti-ESBL plasmid reduces the colony forming unit count of the ESBL-harbouring host by approximately two orders of magnitude on ß-lactam plates. The same ß-lactam concentration was tested to be lethal without the pEC13 resistance plasmid. Consequently, this is a viable proof-of-principle study, which shows that an anti-ESBL CRISPR-Cas9 plasmid can be introduced into ESBL- bacteria via conjugation, and its directed endonuclease activity can substantially hinder the survival of those ESBL-bacteria in the presence of lethal ß-lactam concentration.en
dc.format.extent53
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.language.isoen
dc.subject.otherampicillin
dc.subject.otherbeta-lactam
dc.subject.otherCRISPR-Cas9
dc.subject.otherconjugation
dc.titleAbolishment of antibiotic resistance in Escherichia Coli using a conjugative CRISPR-Cas9 plasmid
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:jyu-202103021816
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.ontasotMaster’s thesisen
dc.contributor.tiedekuntaMatemaattis-luonnontieteellinen tiedekuntafi
dc.contributor.tiedekuntaFaculty of Sciencesen
dc.contributor.laitosBio- ja ympäristötieteiden laitosfi
dc.contributor.laitosDepartment of Biological and Environmental Scienceen
dc.contributor.yliopistoJyväskylän yliopistofi
dc.contributor.yliopistoUniversity of Jyväskyläen
dc.contributor.oppiaineSolu- ja molekyylibiologiafi
dc.contributor.oppiaineCell and molecular biologyen
dc.rights.copyrightJulkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.fi
dc.rights.copyrightThis publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.en
dc.type.publicationmasterThesis
dc.contributor.oppiainekoodi4013
dc.subject.ysoplasmidit
dc.subject.ysoantibiootit
dc.subject.ysoantibioottiresistenssi
dc.subject.ysokolibakteerit
dc.subject.ysomolekyyligenetiikka
dc.subject.ysoplasmids
dc.subject.ysoantibiotics
dc.subject.ysoantibiotic resistance
dc.subject.ysoEscherichia coli
dc.subject.ysomolecular genetics
dc.format.contentfulltext
dc.type.okmG2


Aineistoon kuuluvat tiedostot

Thumbnail

Aineisto kuuluu seuraaviin kokoelmiin

Näytä suppeat kuvailutiedot