利用转录物组数据挖掘致脑膜炎大肠杆菌候选非编码RNA

作者：孙昊; 宋雅君; 郑杨洋; 刘郁涛; 任薇; 万雪花^*

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2021, 37(01): 118-126.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2020.11.1377

• 非编码RNA
• 新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218(NMEC)
• 转录物组

细菌非编码RNA(ncRNAs)是细菌生长和感染过程中至关重要的转录调控因子,对致病菌快速响应环境变化,调整自身基因表达抵御环境胁迫尤为重要。本研究通过对新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218的高通量转录物组测序,发现新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218(NMEC)表达丰富的ncRNAs。经生物信息学分析,在新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218中,共发现45个潜在的ncRNAs。通过与非致病性大肠杆菌K-12基因组比对,发现新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218基因组有300个大于100 bp的特异性序列。结合分析获得的非编码RNA,发现共有9个ncRNAs是新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218特异的。随机选择Nsr21,用小鼠尾静脉注射模型验证其作用,发现与野生型RS218对照组相比,注射Δnsr21的小鼠血液中的含菌量显著增加(P<0.01)。说明缺失Nsr21后,更有利于新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218在小鼠血液内生存和繁殖。通过qRT-PCR检测Nsr21表达发现,与体外培养环境相比,小鼠血液环境中Nsr21的表达显著下调(P<0.001)。说明新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218,是通过下调Nsr21的表达使其更有利于在血液中生存和繁殖。本研究提示,新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218基因组中包含大量的ncRNA,这些ncRNA可能与调控NMEC致病性相关。NMEC在感染血液过程中,通过下调Nsr21的表达使NMEC在血液中的繁殖能力增加。

• 单位
  南开大学