合成生物催化剂 摘译自: https://mbio.asm.org/content/11/5/e02338-20

鲍曼不动杆菌是医院获得性感染的主要致病菌。其广泛的多重耐药性促使世界卫生组织将耐碳青霉烯的鲍曼不动杆菌作为研发新抗生素的重中之重。已有研究表明鲍曼不动杆菌AB5075存在表型异质性,即他们基因型完全一致而表现出两种不同形态及毒力,被分为毒性不透明(VIR-O)细菌和无毒半透明(AV-T)细菌。毒性不透明(VIR-O)细菌和无毒半透明(AV-T)细菌之间可以相互转换,且前者具有强大的致病性。研究发现鲍曼不动杆菌的许多菌株都经历了高频毒力转换,因此,这种毒力开关是鲍曼氏菌病原学聚焦治疗的一个有吸引力的靶点,但目前,潜在的致病开关机制尚未完全了解。最近,美国埃默里大学Philip N. Rather教授团队发现了一种新型的高频毒力转化遗传机制。

此研究发现质粒携带的整合子串联扩增通过改变鲍曼不动杆菌AB5075中假定的小RNAsRNA)的水平来调节毒力,不透明度和全细胞基因表达。且该扩增基因座的拷贝数与毒性不透明(VIR-O)细胞和无毒半透明(AV-T)细胞之间的切换速率相关。此研究发现亲本VIR-O集落在生长24小时后表现出高水平的切换和明显的AV-T细胞扇形,包含该基因座的两个拷贝。但是,发现在24小时内未形成AV-T区段的不透明菌落的亚群只包含一个拷贝。半透明扇形区减少成为AV-T的菌落被称为低转换不透明(LSO)变体,并且发现其转换相对于VIR-O降低了3-log。过表达研究表明,调控开关的元件位于扩增基因座中aadB基因的5’-末端。 Northern印迹表明该区域编码约300个核苷酸(nt)的sRNA,可能负责调节向AV-T的转换。还发现300 nt sRNA的拷贝数会影响毒力,因为LSO变体在鼠肺部感染期间表现出较低的毒力。全细胞转录谱分析表明,在VIR-OLSO变异体之间差异表达基因大于100个,这表明300 nt sRNA可能是全细胞调控子。几种毒力基因在LSO细胞中表现出降低的表达,可能解释了它们的毒力降低。

这项研究增加了我们对高频毒力转换此关键的表型转换的理解,同时还确定了基于毒力的鲍曼不动杆菌治疗的潜在目标。此研究发表在《mBio》“Copy Number of an Integron-Encoded Antibiotic Resistance Locus Regulates a Virulence and Opacity Switch in Acinetobacter baumannii AB5075”

(杨萍 摘译)


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