Investigação estrutural e epidemiológica do sistema CRISPR/Cas em genomas de isolados clínicos de Acinetobacter baumannii

Abstract

O sistema CRISPR/Cas constitui uma maquinaria de defesa contra elementos genéticos móveis, composto por proteínas Cas e pelo locus CRISPR. Este locus é formado por Repetições Diretas intercaladas por sequências únicas (espaçadores), cuja origem são principalmente bacteriófagos, plasmídeos e transposons. Além de fornecer proteção contra fagos, este sistema limita o processo de transferência horizontal de genes. Acinetobacter baumannii é um microrganismo oportunista frequentemente observado em infecções hospitalares. Poucos estudos foram realizados visando caracterizar o sistema CRISPR/Cas nesta espécie, e nenhum estudo com isolados brasileiros. O objetivo do presente trabalho foi determinar a presença do sistema CRISPR/Cas; caracterizar as sequências dos elementos que o compõem; identificar origem dos espaçadores, bem como realizar um estudo epidemiológico dos 47 isolados clínicos de A. baumannii através do perfil MLST e CRISPR. Os resultados demonstraram que 30% dos isolados possuíam o sistema CRISPR/Cas Tipo I-F, de acordo com o arsenal de genes cas. Os loci CRISPR identificados apresentaram Repetições Diretas, Repetições Degeneradas e sequência líder semelhantes. Foram verificados 150 espaçadores distintos, sendo estes oriundos de bacteriófagos, plasmídeos, genomas de outros organismos e regiões cromossômicas de A. baumannii. Descrevemos 89 espaçadores novos. O sistema foi identificado apenas entre isolados pertencentes ao ST113 e ST25, ambos relacionados ao CC25. Isolados do ST113 foram distribuídos entre quatro genótipos CRISPR (G1-G4). G5 compreendeu o único isolado pertencente ao ST25. A presença de pelo menos um dos genótipos associados ao ST113 em todos os hospitais investigados, revela a distribuição de A. baumannii ST113 entre as unidades hospitalares da cidade do Recife, caracterizando um sério problema de saúde pública.