長鏈反義RNA調控傷寒沙門菌毒力機制研究

《長鏈反義RNA調控傷寒沙門菌毒力機制研究》是依託江蘇大學，由黃新祥擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：長鏈反義RNA調控傷寒沙門菌毒力機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃新祥
• 依託單位：江蘇大學

項目摘要

已知許多細菌非編碼RNA能參與致病基因的表達調控。最近我們通過對傷寒沙門菌多種環境應激下的轉錄組深度序列分析，發現了許多新的非編碼RNA，用Northern blot驗證了調節基因rpoH和rseC反義鏈分別編碼有長約700-800nt的反義RNA（AS-RpoH和AS-RseC），干預其表達，能明顯影響細菌侵襲力和氧應激下的生長速度，說明其與細菌的毒力密切相關。為揭示AS-RpoH和AS-RseC參與傷寒沙門菌毒力調控的作用機制，本項目擬詳細分析傷寒沙門菌AS-RpoH和AS-RseC的分子特性，包括明確其轉錄起始和編碼區域；分析其在各種環境應激條件下的表達特性及調節機制；通過製備各種基因突變和高表達菌株，結合套用基因組學和蛋白組學技術，系統分析其對細菌毒力相關基因的表達影響，並深入分析其對毒力基因表達調控的順式或反式作用機制。研究結果將能增進對沙門菌致病基因表達調節網路的認識。

結題摘要

本研究在前期利用高通量測序技術分析傷寒沙門菌轉錄組基礎上，針對新發現的長鏈非編碼RNA開展深入研究，主要包括兩種長鏈非編碼RNA：AS-rseC (AsrC), AS-rpoH (AsrH) 以及5'-UTR-malS，利用一系列分子細菌學研究技術和方法，對非編碼RNA進行分子特性鑑定、編碼基因定位、分子表達和調節、功能和作用機制進行研究，主要結果發現：（1）傷寒沙門菌AsrC基因編碼定位於rseC基因編碼對側，全長894nt，環境應激下受RpoE, RpoS, OxyR調控，細菌生長對數中晚期表達較高，主要受RNaseE降解，能通過增加rseC的mRNA的穩定性而促進RseC的表達，間接促進RpoE的表達，從而有利於細菌的動力和侵襲力的提升；（2）傷寒沙門菌AsrH基因編碼定位於rpoH基因編碼對側，長度3050－3097nt，覆蓋855bp全長的rpoH基因，並包含了yhhK基因，在細菌生長的穩態期表達較高，主要受RNaseIII降解，環境酸應激時通過RpoE下調錶達，高表達有利於細菌有酸應激下的生長，基因晶片表達譜分析發現其能促進鞭毛和SPI1相關基因表達，主要通過增加的rpoHmRNA的穩定性而促進RpoH的表達，從而提高細菌的侵襲力；(3)傷寒沙門菌5'-UTR-malS為啟始碼上游448nt部分，對數早期表達較高，能影響對側靶基因bax的mRNA的穩定性，下調Bax蛋白表達，而Bax有負向調控細菌動力和侵襲力的作用，說明5'-UTR-malS可通過下調Bax表達而促進細菌的動力和侵襲力。研究證實了傷寒沙門菌能通過三種不同的長鏈非編碼RNA在不同的時期表達調節，發揮了生長早期有利於細菌的毒力，生長中後期有利於細菌應對環境酸、氧應激的作用，與Sigma因子RpoE、RpoS、RpoH以及調節因子OyxR等調節因子等共同組成影響細菌包括動力和侵襲力在內的毒力調節網路。研究發現獲得了對傷寒沙門菌毒力調控與環境應激、重要調節因子作用關係的新認識，為今後設計控制細菌毒力及感染的方案與策略奠定了良好基礎。