拟核结合蛋白与细菌基因的表达调控

拟核结合蛋白是细菌遗传物质组织和基因表达调控的关键.细菌基因组压缩为致密的拟核必需有拟核结合蛋白的支撑.拟核结合蛋白、DNA超螺旋和大分子簇在拟核的结构形成中起到重要作用,其中拟核结合蛋白最重要.拟核结合蛋白还影响细菌DNA的复制、重组、转录和修复等多个重要生理过程.作为全局调控因子,拟核结合蛋白是调控细菌适应环境变化所需基因表达的关键.本文总结拟核结合蛋白的结构、功能和调控,特别是其在致病与非致病分枝杆菌中的差别,为寻找新药物靶标提供线索.

拟核结合蛋白调控链霉菌形态分化和次级代谢的作用和机制

链霉菌具有独特而复杂的形态分化周期,涉及到染色体复制、浓缩和分离等多个步骤,并伴随着菌丝的分隔和片段化。拟核结合蛋白作为染色体高级结构的重要组成成分,在调控链霉菌的形态分化中发挥了重要作用,调控许多与DNA相关的过程,包括基因表达、DNA保护、重组/修复和拟核的形成与维持等。此外,拟核结合蛋白作为细菌重要的全局性调控因子,也广泛参与了链霉菌次级代谢的调控。本文总结了链霉菌拟核结合蛋白的结构和功能,特别是调控形态分化和次级代谢的最新研究成果。

链霉菌形态分化与次级代谢产物合成的研究进展

链霉菌是一类具有复杂的形态分化周期和强大的次级代谢能力的高GC含量的放线菌,能够利用其初级代谢产生的前体化合物和能量,合成多种结构复杂、功能多样的具有生物活性的次级代谢产物,在农业、食品、畜牧业、工业以及医药研究等领域都具有重要的价值。在链霉菌的形态分化后期常常伴随着次级代谢产物的生物合成,并且两者都受到复杂的网络调控;同时链霉菌的形态对次级代谢产物的产量和种类造成很大影响。对链霉菌生长周期的全面理解将加深对链霉菌形态分化与次级代谢产物合成关系的认识。本文将对链霉菌的形态分化过程、形态分化和抗生素合成两者共同的调控因子以及链霉菌形态与抗生素产量之间的关系进行综述,这将有助于理解抗生素的合成过程,也将会在缩短发酵周期、构建高产工程菌株、新型杀菌剂的研发以及新型抗生素的合成等方面给予我们启发。

耻垢分枝杆菌转录因子Ms6174广泛调控功能的鉴定及其调控生物被膜形成的机理研究

在前期研究中,利用耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)转座插入突变体文库筛选并鉴定到的转录因子的编码基因ms6174突变后影响了其细菌菌落表面形态。利用凝胶阻滞迁移实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)和β-半乳糖苷酶活性实验证实了Ms6174直接负调控其自身所在基因簇的表达。同时,利用EMSA实验、DNaseⅠ酶切实验以及蛋白质与染色质DNA荧光共定位等实验发现Ms6174具有拟核结合蛋白的特性,即Ms6174是耻垢分枝杆菌中新的拟核结合蛋白。进一步通过转录组测序分析发现,相较于耻垢分枝杆菌野生型菌株,ms6174敲除菌株中有682个基因的表达水平发生了显著变化,其中有387个基因上调表达,295个基因下调表达,142个脂质代谢相关基因的表达水平发生变化。最后,检测并比较了耻垢分枝杆菌ms6174敲除突变体菌株与野生型菌株的菌落形态与生物被膜形成的差异,发现敲除ms6174后耻垢分枝杆菌的菌落表面褶皱与气液表面生物被膜增多,因此,转录因子Ms6174负调控耻垢分枝杆菌生物被膜的形成。综上,本研究鉴定了分枝杆菌中一个新的拟核结合蛋白Ms6174,其通过调控耻垢分枝杆菌脂代谢相关基因的表达而影响细菌生物被膜的形成。本研究为发掘新的广泛调控因子拟核结合蛋白提供了基础,为解析分枝杆菌生物被膜形成的调控机理提供了依据。