耻垢分枝杆菌MSMEG＿4259的基因组维护功能研究

作者：邓茗芝; 许原原; 吕亮东^*

来源：微生物与感染, 2022, 17(05): 273-281.

DOI：10.3969/j.issn.1673-6184.2022.05.001

• MSMEG＿4259
• 耻垢分枝杆菌
• DNA损伤
• DNA修复

MSMEG＿4259基因及其同源基因广泛存在于分枝杆菌属中。蛋白序列分析显示，MSMEG＿4259包含DEDDh核酸外切酶结构域以及一个类似UvrC的核酸内切酶结构域，提示其可能参与DNA修复。为了探究MSMEG＿4259的生理功能，本研究利用同源重组方法在耻垢分枝杆菌(Mycolicibacterium smegmatis)构建了MSMEG＿4259基因敲除(ΔMs4259)菌株，并采用波动试验测定菌株在对数生长期以及H2O2处理后的利福平耐药突变频率。结果显示，ΔMs4259菌株的利福平耐药自发突变频率较野生型菌株升高1.9倍(P<0.05),该表型能够通过表达MSMEG＿4259回补。测定耐药突变菌株rpoB基因的耐药决定区域序列，发现ΔMs4259菌株的A:T>C:G突变概率较野生型菌株上升约10倍，有研究证明该突变谱是DNA氧化损伤的常见突变。实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)结果显示，野生型菌株的MSMEG＿4259表达在H2O2处理后上调约7倍，提示该基因在转录水平参与了氧化压力应答。野生型菌株与ΔMs4259菌株在氧氟沙星、叔丁基过氧化氢和紫外线处理下的存活率无显著差异，提示MSMEG＿4259不参与耻垢分枝杆菌对上述DNA损伤剂的耐受。本研究初步揭示了MSMEG＿4259参与耻垢分枝杆菌基因组维护的生理功能、突变谱及转录调控等特性，为进一步研究其同源基因在结核分枝杆菌致病和耐药中的作用机制奠定了基础。

• 单位
  基础医学院