The CRISPR-Cas adaptive immune system has attracted increasing scientific interest in biological functions and biotechnological applications. Data on the Serratia marcescens system are scarce. Here, we report a comprehensive characterisation of CRISPR-Cas systems identified in S. marcescens strains isolated as secondary symbionts of Rhynchophorus ferrugineus, also known as Red Palm Weevil (RPW), one of the most invasive pests of major cultivated palms. Whole genome sequencing was performed on four strains (S1, S5, S8, and S13) isolated from the reproductive apparatus of RPWs. Subtypes I-F and I-E were harboured by S5 and S8, respectively. No CRISPR-Cas system was detected in S1 or S13. Two CRISPR arrays (4 and 51 spacers) were detected in S5, and three arrays (11, 31, and 30 spacers) were detected in S8. The CRISPR-Cas systems were located in the genomic region from ybhR to phnP as if this were the only region where CRISPR-Cas loci were acquired. The evidence was confirmed by analyzing the S. marcescens complete genomes in the NCBI database. This region defines a genomic hotspot for horizontally acquired genes and/or CRISPR-Cas systems. This study also supplies the first identification of subtype I-E in S. marcescens.
Caratterizzazione dei sistemi CRISPR-Cas in Serratia marcescens isolata da Rhynchophorus ferrugineus
Il sistema immunitario adattativo CRISPR-Cas ha suscitato un crescente interesse scientifico per le funzioni biologiche e le applicazioni biotecnologiche. I dati sul sistema di Serratia marcescens sono scarsi. Qui riportiamo una caratterizzazione completa dei sistemi CRISPR-Cas identificati in ceppi di S. marcescens isolati come simbionti secondari di Rhynchophorus ferrugineus, noto anche come Red Palm Weevil (RPW), uno degli insetti più invasivi delle principali palme coltivate. Il sequenziamento dell'intero genoma è stato eseguito su quattro ceppi (S1, S5, S8 e S13) isolati dall'apparato riproduttivo di RPW. I sottotipi I-F e I-E erano ospitati rispettivamente da S5 e S8. In S1 e S13 non è stato rilevato alcun sistema CRISPR-Cas. In S5 sono state rilevate due matrici CRISPR (4 e 51 spaziatori) e in S8 tre matrici (11, 31 e 30 spaziatori). I sistemi CRISPR-Cas sono stati localizzati nella regione genomica da ybhR a phnP, come se questa fosse l'unica regione in cui sono stati acquisiti loci CRISPR-Cas. L'evidenza è stata confermata analizzando i genomi completi di S. marcescens nel database NCBI. Questa regione definisce un hotspot genomico per geni acquisiti orizzontalmente e/o sistemi CRISPR-Cas. Questo studio fornisce anche la prima identificazione del sottotipo I-E in S. marcescens.