水生动物致病菌sRNA研究进展

细菌sRNA是一种长度为40~500个核苷酸的非编码的调控小RNA,是细菌重要的转录后调控因子,能迅速响应外界环境,帮助病原菌适应逆境条件和侵染宿主。目前哺乳动物病原菌s RNA已研究的较为深入,但水生动物致病菌s RNA的研究刚起步,亟待加强。本文综述了s RNA调控基因表达的机制及其在水生动物重要致病菌如溶藻弧菌和杀鱼爱德华氏菌等的研究进展,以期为s RNA参与水产致病菌毒力的研究提供思路。

sRNA STnc290对鼠伤寒沙门菌侵染细胞及致病力的影响

【目的】鼠伤寒沙门菌(STM)是一种可感染人和多种动物的重要人兽共患病原菌,故有必要研究STM小RNA(sRNA)STnc290基因的分子特征和在细菌的细胞侵染及小鼠致病性中的作用。【方法】通过PCR扩增STM sRNA STnc290基因,并利用生物信息学软件分析STnc290基因的序列特征、二级结构分子特征及预测潜在靶基因。同时,利用λ-Red同源重组系统构建STnc290基因缺失株及回补株;通过分析STM-SL1344、STM-ΔSTnc290及ΔSTnc290/STnc290在侵染细胞、小鼠半数致死剂量、小鼠存活率、致病小鼠肝脾载菌量和小鼠肝脾病理变化差异,利用qRT-PCR检测STnc290基因调控的潜在靶基因转录水平。【结果】sRNA STnc290基因大小为79 bp,其上游序列含有-10 box和-35 box的启动子核心序列TGATATATA和CTGACA,并且还存在σ因子rpoD16结合位点AAATAATT;STnc290基因的二级结构含有典型的茎环结构;通过在线软件预测发现STnc290基因2个潜在的靶基因为pqaA和narX基因。STM-SL1344、STM-ΔSTnc290及ΔSTnc290/STnc290菌株生长测定显示,与STM-SL1344和ΔSTnc290/STnc290回补株相比,STnc290基因缺失株在生长特性上无明显差异(P>0.05);与STM-SL1344株相比,STM-ΔSTnc290对小鼠巨噬细胞RAW264.7的黏附、侵袭能力均显著减弱(P<0.05);STM-ΔSTnc290株感染小鼠半数致死剂量显著升高(P<0.05);STM-ΔSTnc290株感染的小鼠存活率显著高于亲本株(P<0.05);STM-ΔSTnc290株感染小鼠肝脾载菌量在感染后第7、9天显著降低(P<0.05)。qRT-PCR检测表明,STnc290基因缺失株靶基因pqaA和narX转录水平均显著下调(P<0.05)。【结论】sRNA STnc290对STM侵染细胞及小鼠致病性具有重要的调控作用。

靶向宿主致病菌sRNA的发现及其靶标确定的实验技术进展

人类时常暴露于充满各种致病菌的环境中,这些致病菌与人体细胞或组织之间存在多种相互作用。在相互作用的过程中,细菌通过调节自身毒性、侵袭性等致病性,以适应宿主环境并生存下来,同样,宿主细胞也会通过调动自身的免疫系统来抵抗致病菌的入侵。然而,大多数研究者主要聚焦于致病菌sRNA(small RNA,sRNA)自身生理功能的研究,致病菌与宿主相互作用的认识仍然处于起步阶段。因此,如何使用高灵敏性、高分辨率的方法研究致病菌与宿主之间的相互作用成为当前研究面临的一大难题。本文综合国内外相关研究,概述了目前研究致病菌与宿主相互作用常用的技术方法及实验流程,提高对其机制原理的理解,为致病菌sRNA-宿主靶标的相关研究提供技术参考。

内蒙古籽用西葫芦病毒病病原鉴定

【目的】对内蒙古自治区籽用西葫芦病毒病进行病原鉴定,并确定其分类地位,为该地区籽用西葫芦病毒病的防治提供理论依据。【方法】以采自内蒙古土默特左旗具有典型花叶症状的籽用西葫芦叶片为材料,对其进行sRNA深度测序和RT-PCR检测,并对所得序列进行一致性分析和构建系统发育进化树。【结果】对具有典型花叶症状的籽用西葫芦叶片的sRNA测序结果进行拼接,在数据库中比对共注释到14种病毒,其中西瓜花叶病毒(Watermelon mosaic virus,WMV)、小西葫芦黄化花叶病毒(Zuchhini yellow mosaic virus,ZYMV)和黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)所占比例较高,分别为59.48%,20.70%和13.70%,这说明内蒙古自治区籽用西葫芦病毒病为多种病毒混合侵染引起。RT-PCR扩增除了检测到WMV、ZYMV和CMV外,还检测到马蹄莲潜隐病毒(Calla lily latent virus,CLLV)的外壳蛋白特异性条带。系统进化树分析显示,2个籽用西葫芦ZYMV分离物(MK002236和MK002237)与伊朗蚜虫ZYMV分离物(KU528623)聚合在同一支;籽用西葫芦Z1样品WMV分离物(MK015646)与意大利柑橘WMV分离物(FJ823122)亲缘关系最近,而Z2样品WMV分离物(MK015645)则与法国甜瓜WMV分离物、法国未知作物WMV分离物、法国西葫芦WMV分离物以及Z1样品WMV分离物(MK015646)和意大利柑橘WMV分离物形成一个大分支。【结论】内蒙古籽用西葫芦病毒病主要病原为WMV、ZYMV和CMV,自然条件下常发生复合侵染。籽用西葫芦上最初的WMV和ZYMV可能由媒介昆虫或人从其他作物上传播而来,也可能是通过籽用西葫芦种子进口、国内调运而传播到本地的。

跨界小RNA参与植物病原菌互作的研究进展

植物小RNA介导的RNA干扰在植物响应病原菌侵染的免疫反应中发挥重要作用。研究发现,小RNA(sRNAs)可以跨界转运,参与植物免疫和病原菌的致病过程,这种突破物种界限,转运到寄主或微生物体内沉默靶基因的现象,称为跨界RNA干扰(Cross-kingdom RNAi)。跨界RNA干扰技术的应用为当前植物保护和抗病育种提供了新的方向。文章综述了跨界sRNAs的合成路径、转运机制及其在植物免疫和病原菌毒力方面的研究进展,以期为跨界RNA干扰技术在植物病害防控领域的应用提供参考信息。

细菌sRNA ArcZ结构、功能及作用机制研究进展

ArcZ是一种大小为121个核苷酸的细菌非编码反式小RNA分子(small noncoding RNA,sRNA)。通过激活rpoS的表达,ArcZ间接地促进生物被膜基体组成部分菌毛和纤维素的表达;另外,其与ArcA/ArcB双组分系统互相负调控从而影响细菌用氧环境。ArcZ在近几年的研究中已被确定为细菌毒力调节的sRNA,能够对多种毒力决定因子发挥多重调节,包括细菌活力、淀粉酶产出、生物被膜形成及Ⅲ型分泌系统。本研究综述了ArcZ的结构、功能及作用机制方面的研究进展,并对其存在的生理意义进行了探讨。

小RNA生物合成途径主要元件调控稻瘟病菌生长发育和致病性

为探究小RNA生物合成途径主要蛋白在稻瘟病菌Magnaporthe oryzae生长发育、胁迫响应和致病过程中的作用,在野生型菌株Guy11背景下,分别构建其单基因敲除突变体ΔMoago3、ΔModcl2、ΔMordrp2和双基因敲除突变体ΔMoago3ΔModcl2、ΔMoago3ΔMordrp2、ΔModcl2ΔMordrp2,并测定不同突变体的营养生长、产孢过程、对不同胁迫的响应、致病性及侵染菌丝类型。结果显示,仅双基因敲除突变体ΔMoago3ΔModcl2和ΔMoago3ΔMordrp2的菌落直径较野生型菌株Guy11显著减少;突变体ΔModcl2和ΔModcl2ΔMordrp2的产孢量分别显著下降至野生型菌株Guy11和突变体ΔMordrp2的66.67%;十二烷基硫酸钠(sodium dodecylsulfate,SDS)、NaCl、山梨醇和H2O2胁迫对各突变体的抑制率影响不显著,但在刚果红胁迫下,突变体ΔMoago3、ΔMordrp2和ΔMoago3ΔModcl2的抑制率均显著高于野生型菌株Guy11的抑制率;与野生型菌株Guy11相比,突变体ΔMoago3、ΔModcl2、ΔMordrp2和ΔModcl2ΔMordrp2的致病性略微减弱,突变体ΔMoago3ΔModcl2和ΔMoago3ΔMordrp2的致病性则明显减弱,而且ΔMoago3、ΔModcl2、ΔMoago3ΔModcl2、ΔMoago3ΔMordrp2和ΔModcl2ΔMordrp2中类型3和类型4侵染菌丝的比例也相应减少。表明小RNA生物合成途径主要元件在稻瘟病菌生长发育、胁迫响应和致病过程中均发挥着重要的调控作用。