مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی حضور و تنوع سیستم های CRISPR/Cas در برخی باکتری های جنس Pediococcus با رویکرد کاوش ژنومی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	سیستم CRISPR/Cas، باکتری های Pediococcus ، تنوع ژنتیکی، پروبیوتیک
چکیده	جنس Pediococcus به عنوان یکی از مهم ترین اعضای گروه باکتری های اسید لاکتیک (LAB)، نقش کلیدی در فرآیندهای تخمیر مواد غذایی ایفا می کند. این باکتری ها نه تنها اسید لاکتیک تولید می کنند، بلکه باکتریوسین های ضدمیکروبی (مانند پدیوسین) تولید کرده و به عنوان پروبیوتیک های طبیعی با توانایی تحمل شرایط سخت گوارشی شناخته می شوند [3]. کاربرد گسترده این جنس در صنایع لبنی، گوشتی، سبزیجات تخمیری و محصولات گیاهی، اهمیت بررسی مکانیسم های بقای آن ها را دوچندان می کند [1]. یکی از چالش های اصلی در استفاده صنعتی از Pediococcus، آلودگی های فاژی است که می تواند منجر به توقف ناگهانی تخمیر، کاهش کیفیت محصول و خسارات اقتصادی گسترده شود. عفونت فاژ در سویه های پروبیوتیک نه تنها بازدهی تولید را کاهش می دهد، بلکه خواص درمانی و ایمنی زایی سویه ها را نیز تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین، شناسایی مکانیسم های طبیعی مقاومت در برابر فاژها برای پایداری فرآیندهای تخمیری ضروری است[16]. سیستم CRISPR-Cas به عنوان یک سیستم ایمنی تطبیقی، با ذخیره سازی توالی های فاژی در آرایه های CRISPR و استفاده از پروتئین های Cas برای تخریب DNA بیگانه، مقاومت پایدار ایجاد می کند. این سیستم در LABها عمدتاً از نوع کلاس II (به ویژه subtype II-A) است و می تواند به عنوان ابزار طبیعی برای حفاظت سویه های صنعتی عمل کند [17]. بهره برداری از این سیستم endogenous (بومی) نسبت به وارد کردن سیستم های خارجی (مانند Cas9 از Streptococcus) مزایایی مانند ایمنی بالاتر و کارایی بیشتر دارد [10]. در گونه Pediococcus acidilactici، سیستم endogenous subtype II-A برای ویرایش ژنوم بدون نشانگر خارجی به کار گرفته شده و نتایج نشان دهنده افزایش 20 تا 30 درصد رشد سلولی و بهبود تولید اسید لاکتیک بوده است. این دستاورد، پتانسیل بالای CRISPR-Cas بومی را برای مهندسی ژنتیک سویه های پروبیوتیکی با ویژگی های بهبودیافته (مانند افزایش کارایی تخمیر و تولید متابولیت های مفید) برجسته می سازد [10]. در گونه Pediococcus pentosaceus، آرایه های CRISPR نوع IIA در اکثر سویه ها مشاهده می شود و این گونه با تنوع بالا در متابولیسم کربوهیدرات و تولید باکتریوسین، کاربرد گسترده ای در پروبیوتیک ها و بهبود ایمنی غذایی دارد. این ویژگی ها می تواند با تنوع CRISPR-Cas مرتبط باشد و بررسی آن
پژوهشگران	فاطمه خدائی (دانشجو)، سارا غفاریان ورجوی (استاد راهنمای اول)، بهمن پناهی (استاد مشاور)