2025年7月11日，扬州大学生物科学与技术学院焦新安教授团队在国际顶级学术期刊《Advanced Science》在线发表题为“Quorum sensing inhibits type III-A CRISPR-Cas system activity through repressing positive regulators SarA and ArcR in Staphylococcus aureus”的研究论文。该研究详细阐明了金黄色葡萄球菌群体感应系统（Quorum Sensing配资可靠炒股配资门户，QS）的转录因子AgrA通过抑制CRISPR-Cas系统正调控因子SarA和ArcR的表达，从而间接抑制该系统表达的分子机制。
在细菌与漫长的共同进化历程中，双方形成了精妙而复杂的互作关系。QS作为细菌基因表达调控的关键系统，不仅协调细菌群体行为，更在噬菌体-细菌双向互作中发挥着核心调控作用。现有研究表明，革兰氏阴性菌可通过QS激活CRISPR-Cas系统以抵御噬菌体的感染。然而，在革兰氏阳性菌中，QS是否参与调控CRISPR-Cas系统的表达以及其分子机制尚未有所报道。
研究团队以携带III-A型CRISPR-Cas系统的MRSA为研究对象，发现QS可抑制III-A型CRISPR-Cas系统的表达及干扰活性，且该抑制作用由QS系统的核心转录因子AgrA介导。通过转录组分析和报告基因检测实验，明确cas基因簇的启动子位于cas1基因内部（Pcas）。以该启动子为诱饵进行DNA pull-down实验，鉴定出两种转录因子SarA和ArcR可直接结合Pcas序列并上调cas基因表达。值得注意的是，AgrA可直接抑制SarA和ArcR的表达。进一步通过分子生物学、质粒转化和噬菌体感染等实验证实：当细菌处于低细胞密度时，AIP信号未积累，AgrA处于非活化状态，SarA和ArcR可结合Pcas促进cas基因表达；而细菌生长至高细胞密度时，AIP信号积累激活AgrA，进而抑制SarA和ArcR表达，间接下调cas基因表达。生物信息学分析显示，革兰氏阳性菌QSagr系统和Pcas序列在葡萄球菌、李斯特菌、链球菌和肠球菌等革兰氏阳性菌中广泛保守，提示QS对CRISPR-Cas系统的负调控可能具有普遍性。该研究首次揭示了QS调控革兰氏阳性菌CRISPR-Cas系统表达的分子机制，为细菌免疫系统的表达调控提供了新视角，并为理解QS在细菌-噬菌体互作中的作用提供了理论基础。
扬州大学生物科学与技术学院博士后李扬、唐苑悦副教授和李晓飞博士为论文的共同第一作者，焦新安教授、李求春教授和丹麦哥本哈根大学Hanne Ingmer教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的支持。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202506049
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