西北大学生科院最新文章：rsmA调控基因

　　

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生物通报道：铜绿假单胞菌是一种革兰氏阴性人类机会致病菌, 其因代谢途径多样性, 可以在植物、动物和人体中广泛存在. 铜绿假单胞菌的广泛适应性与其严密而复杂的调控系统密切相关, 其中转录后调节子RsmA 是一种全局调控因子, 参与调控多种与致病性相关的基因表达.

为了在全基因组水平上研究潜在调节 rsmA 表达的基因，来自西北大学生命科学学院, 西部资源与现代生物技术省部共建教育部重点实验室的研究人员近期发表文章，以转录后调节基因rsmA 的表达为线索, 对野生型 PAO1(CTX-rsmA)进行转座突变, 得到在 PAO1 全基因组范围内对 rsmA基因表达有调节作用的突变体.

研究人员为了筛选对 rsmA具有调控功能的相关基因及这些基因对铜绿假单胞菌致病性的影响, 通过构建染色体组上整合有 rsmA-luxCDABE 报道子的铜绿假单胞菌菌株, 并以 rsmA 基因表达为线索进行随机转座突变, 利用发光变化筛选出对 rsmA 基因表达有影响的转座突变体. 最终共得到约 30000 个克隆, 经筛选得到 20 株发光明显变化的突变体。

其中 rsmA 表达增强的有 6 个克隆, 而 rsmA 表达减弱的有 14 个克隆. 研究人员通过随机 PCR 并对产物测序及比对, 最终确定 7 个被破坏的基因.

之后又通过对致病性相关表型测定, 表明细菌运动性、绿脓菌素、鼠李糖脂和胞外多糖产量等均受到不同程度的调节. 这些基因对 rsmA 表达有调节作用, 并可能通过 rsmA 影响铜绿假单胞菌的多个致病因子及致病性。这些结果有助于认识 rsmA 本身的调节网络, 为了解铜绿假单胞菌的致病性机理提供了新的线索.

铜绿假单胞菌可以产生至少 3 种胞外多糖—藻酸盐、 Pel 和 Psl, 其决定了生物被膜结构的稳定性. RsmA 可直接抑制 Psl 的合成, 并通过降低胞内c-di-GMP 水平降低 Pel 和藻酸盐的生物合成来调控胞外多糖. 刚果红实验检测到转座突变体 E11 的菌落几乎透明, 即不产生胞外多糖, 说明它被破坏的基因 gshA 对胞外多糖的影响不是通过 rsmA; 转座突变体 F5 菌落颜色比野生型的变深, 其胞外多糖较野生型增多, 说明其被破坏的基因 hemK 对胞外多糖的调控是通过 rsmA. 生物被膜检测实验结果显示, 与野生型相比, 转座突变体 E11 的生物被膜合成量降低, F5 的生物被膜合成量升高, 这与胞外多糖检测结果相一致.

作者指出，这项研究筛选鉴定的这些新的潜在 rsmA 调节基因, 有助于认识 rsmA 本身的调节网络, 为了解铜绿假单胞菌的致病机制提供了新的线索.

原文检索：

董萌萌, 余姚, 闫蓉, 等. rsmA 调控基因的筛选及其相关表型测定. 中国科学: 生命科学, 2016, 46: 861–871
Dong M M, Yu Y, Yan R, et al. Identification of genes that regulate rsmA and phenotypes affected. Sci Sin Vitae, 2016, 46: 861–871, doi:10.1360/N052016-00243