非编码小RNA对食源性致病菌的调控机制
沙门氏菌,1sRNA对基因的调控方式,2sRNA对食源性致病菌致病性的调控作用,1sRNA对致病菌毒性的调控作用,2sRNA对致病菌耐药性的调控作用,3sRNA对食源性致病菌生物被膜合成的调控作用,3在环境胁迫下sRNA
翟立公,李港回,周紫洁,黄 菊,王俊颖,杨剑婷(安徽科技学院食品工程学院 安徽凤阳 233100)
细菌性食物中毒是一个较难解决的问题。 食源性致病菌能够对人体健康造成重大危害。 不仅如此,食物在加工与运输过程中,细菌所处的环境往往是残酷且不断发生变化的。 为了维持自身的生长繁殖,细菌在自然环境不断变化的情况下,对自身基因表达进行持续而严格的调控。 为了提升生存繁殖能力,细菌已进化出复杂的机制来感知周围环境,并通过改变自身基因表达模式和表现型来做出适当的反应。 随着转录测序和生物学信息的发展,人们发现这一调节过程与细菌体内一种特殊的RNA—非编码小RNA (Small non-coding RNA) 密切相关。 sRNA 是一类由长度为40~500 nt 核苷酸组成,在基因组中被转录而大多数不翻译成蛋白质。作为一种新型的调节因子,非编码小RNA 最早在原核生物中被发现,现有100 多种,逐渐成为一个新的研究热点[1]。 随着生物学信息技术的发展,越来越多的sRNA 被发现。 最早发现于上世纪80年代,到2000年初,随着试验技术的进步,70 多个小RNA 被发现。 2011年,小RNA的数量已达到100 个,至今已发现百余种。
sRNA 最早大多存在于基因间区(IGR)或反义链中,然而,研究发现长转录本的加工同样可以产生sRNA。 其中,不仅包括来自编码转录本末端非翻译区(称为5'UTR 和3'UTR)的序列,还包括位于非编码转录本两侧的序列[2]。5'UTR 中包含了构象可改变的RNA 元件(核糖开关、RNA 温度计和RNA pH 计等),能适应环境的改变,并且通过影响翻译起始位点来改变蛋白质的翻译序列[3]。高度结构化的核糖开关不仅能与特定的代谢物 (配体)结合,还能够改变构象发挥顺式作用调节其下游基因的转录、翻译或稳定性;还可以衍生出通过反式作用来调节远处靶标的新sRNA[4]。 除5'UTR的sRNA 以外,3'UTR 也是sRNA 的聚集区[5-6]。 非编码RNA 的形成途径主要有3 种:一是通过群体感应效应而被激活转录;二是由mRNA 本体剪切加工而来,部分mRNA 的3'UTR 经RNase 剪切形成具有调控能力的独立sRNA 分子[7];三是由基因内部启动子转录经RNase 剪切加工而来[8]。内部启动子转录产生包含3'UTR 序列的sRNA 前体后,经过RNase 进一步剪切加工形成更加稳定的sRNA[9]。 本文概述细菌sRNA 对其致病性的调控机制以及在环境应激下的生存调控方式。
1 sRNA 对基因的调控方式 ......
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