CRISPRi破译大肠杆菌在肠道中的生存策略

背景：大肠杆菌是哺乳动物肠道菌群的重要成员，其遗传多样性支持了共生或致病等不同生活方式，理解其适应复杂肠道环境的关键遗传因素对认识宿主-微生物共生及疾病机制有重要意义。研究目的：法国巴斯德研究所团队旨在利用CRISPRi文库技术，通过灌胃无菌小鼠模型，在不同饮食条件（高脂肪、高纤维、正常）及炎症环境下，系统筛选大肠杆菌MG1655、泌尿致病性大肠杆菌和黏附侵袭性大肠杆菌的肠道定植相关基因，以揭示其生存策略的遗传基础。结论：研究鉴定出不同菌株在肠道定植中的必需基因和有害基因，发现饮食类型可通过大肠杆菌基因需求推断，证实CRISPRi能作为探测肠道微环境的有效工具；同时，炎症环境会改变黏附侵袭性大肠杆菌的定植偏好和代谢应激响应，并诱导Gally原噬菌体等可移动遗传元件发挥关键作用，其在健康与炎症状态下对细菌适应度的影响相反，凸显了功能基因组学在解析肠道环境状态中的潜力。