《布魯菌非編碼小RNA及其跨物種調控研究》是依託吉林大學，由杜崇濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：布魯菌非編碼小RNA及其跨物種調控研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：杜崇濤
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非編碼小RNA是細菌代謝、毒力和適應環境壓力的重要調節因子，在應對環境變化的基因表達調控中發揮重要作用。目前非編碼小RNA的研究主要集中在幾種模式生物，細菌報導的數量非常少，布魯菌種屬未見相關報導；目前關於非編碼小RNA跨物種調控報導非常少，尚有待研究，布魯菌作為胞內致病菌是非常好的研究非編碼小RNA跨物種調控的模型。本研究以發掘布魯菌非編碼小RNA及其跨物種調控功能為目標，採用RNA組學等研究方法，進行高通量測序分析和大規模篩選，獲得布魯菌的非編碼小RNA圖譜；結合生物信息學方法，進行聚類和差異表達分析，高效分離和發現一些新的布魯菌非編碼小RNA和跨物種調控非編碼小RNA分子；並對篩選到的非編碼小RNA進行功能研究，探究其與布魯菌致病的相關性。目前本項目已取得良好的前期工作基礎。本項目為進一步闡明布魯菌的胞內生存機制和致病機理提供新的思路和線索，並為防制布魯菌感染提供新的疫苗作用靶標。
結題摘要
非編碼RNA廣泛參與生物多種生命活動的調控,是細菌代謝、毒力和適應環境壓力的重要調節因子，在應對環境變化的基因表達調控中發揮重要作用。目前非編碼小RNA的研究主要集中在幾種模式生物，細菌報導的數量非常少。 目前我們套用small RNA測序構建了布魯菌50 nt以下全基因組水平ncRNA圖譜，通過原核鏈特異性轉錄組和TruSeq測序獲得了布魯菌50-500nt全基因組水平ncRNA圖譜。我們在對布魯菌進行非編碼RNA研究時發現一類新的非編碼RNA-msRNAs，長度為22nt左右。通過分析發現布魯菌非編碼RNA參與調控ABC轉運、細菌Ⅲ型和Ⅳ型分泌系統等信號，與布魯菌的致病性密切相關。通過RNA組學分析，布魯氏菌存在大量高豐度非編碼RNA可跨物種調控宿主細胞的溶酶體和細胞自噬等信號，這與布魯菌的免疫逃逸密切相關。布魯菌作為一種胞內致病菌，在侵染進入宿主細胞時，也把自身的非編碼RNA攜帶進入宿主細胞內，是非常好的研究非編碼RNA跨物種調控的模型，顯著擴展了非編碼RNA的功能研究領域。 本研究通過對布魯菌侵染宿主細胞後宿主細胞的非編碼RNA分析，對非編碼RNA在布魯菌與宿主細胞互作中發揮的作用進行了詳細的研究。獲得了布魯菌強毒株和弱毒株侵染巨噬細胞和滋養細胞後細胞的miRNA和LncRNA表達譜，篩選關鍵差異miRNA並進行驗證，發現布魯菌侵染巨噬細胞關鍵差異miRNA下調溶酶體、細胞內吞和TLR2/1L介導的vitamin D抗微生物感染信號通路，介導免疫抑制，利於布魯菌感染與胞記憶體活，與布魯菌的免疫逃逸有密切關係；布魯菌侵染滋養細胞差異miRNA參與介導的信號通路主要為MAPK、P53、WNT和TLR信號通路等，與布魯菌的致病性有密切關係；發現布魯菌侵染滋養細胞後差異lncRNA調控的相關基因為表觀遺傳相關基因，可在表觀遺傳水平進行基因調控，目前未見lncRNA參與調控細菌感染的相關報導。 本研究通過對布魯菌ncRNA及布魯菌侵染宿主細胞的ncRNA的分析，對ncRNA在布魯菌與宿主細胞互作中發揮的作用進行了詳細的研究，為探討ncRNA如何通過靶標來調控布魯菌的免疫逃逸和與宿主細胞的互作奠定了理論基礎。但是目前我們對ncRNA的世界知之甚少，對其功能的認識也只是冰山一角，細菌尤其是胞內菌相關的ncRNA研究更是剛剛起步，還有許多未知領域需要繼續研究與探索。
