双CRISPRi技术揭示枯草芽孢杆菌细胞被膜的遗传互作网络及其功能意义

来自Koo等的研究人员利用基因组规模的双CRISPR干扰技术（double-CRISPRi），系统性解析了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）细胞被膜（包括必需基因）的遗传互作网络。该研究发现了>1,000个遗传相互作用，揭示了如mreB和mbl等同源基因在肽聚糖（peptidoglycan）和磷壁酸（teichoic acid）合成中的异同，并鉴定出细胞分裂相关新基因。这项工作为高通量解析细菌基因功能网络提供了强大工具和蓝图。

　　

理解细菌基因功能仍是一项重大挑战。双突变体遗传相互作用分析通过揭示目标基因的功能伙伴，能够将未知功能基因关联到已知通路，并解析已有通路间的联系，但此类方法难以在基因组规模实施。本研究采用双CRISPR干扰（CRISPRi）技术，系统性量化了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）细胞被膜（包括必需基因）的遗传相互作用，发现了超过1,000个遗传互作——包括已知及全新类型。通过分析流程和实验验证，研究揭示了同源基因（如mreB和mbl）在肽聚糖（peptidoglycan）和磷壁酸（teichoic acid）合成中的共同与独特作用，并鉴定出参与细胞分裂这一经典过程的更多基因。整体而言，该研究为基因功能解析提供了宝贵见解，证明了双CRISPRi在高通量剖析细菌基因网络中的强大效用，为未来在不同物种中的研究提供了蓝图。