2020-11-25
转录技术在原核生物转录组研究上的突破，已经显示出其在揭示原核生物生命过程的分子机制上独特的优势。对原核生物的转录组研究开始于致病菌，但不止步于致病菌。近年来，原核转录组已成为一种普遍的研究方法，而通过转录组学分析环境胁迫、抗菌药物、生防细菌处理下的原核生物更早已成为研究热点。今天，派派子为你盘点2020年几篇比较有代表性的原核项目文章，带你轻轻松松get原核文章研究思路！
文章一
热应激和氧化应激下鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus hsryfm 1301）的转录同质化（IF: 3.53）
研究背景
乳酸菌是乳品工业中最常用的菌株，但在生产和储存过程中，乳酸菌会遇到各种胁迫条件，严重降低活菌数。实验证明，在相同压力暴露之前，轻度压力处理可以提高存活率，这一现象主要是由于同源胁迫诱导的抗逆性基因的表达。在本研究中，通过高温胁迫 (46℃)和氧化胁迫(0.5 mM H2O2，使转录组-表型匹配成为可能，其中基因转录谱与生存特征相关，揭示鼠李糖乳杆菌对高温胁迫和氧化胁迫交叉适应的可能机制。
研究思路
研究结论
高温胁迫下共和氧化胁迫下有97.4%的重叠DEGs(差异表达基因)被共同定向调控。重叠的DEGs主要富集在氨基酸或寡肽ABC转运体、氨基酸代谢和群体感应途径。相应地，鼠李糖乳杆菌在低氮源环境中的耐热性和抗氧化性更强。因此，高比例的转录同质化，特别是氮源转运体和代谢酶基因丰度的降低，是鼠李糖乳杆菌对热胁迫和氧化胁迫交叉适应的原因。降低培养基中氮源浓度可以提高鼠李糖乳杆菌在热应激和氧化应激过程中的存活率。
文章二
一种新型二氧化硅抗菌肽DP7对抗MDR铜绿假单胞菌及相关生物膜感染（IF:5.439）
研究背景
抗菌肽是对抗耐多药耐药性有希望的替代抗菌药物。DP7是一种硅合成的抗菌肽，具有广谱抗菌活性和免疫调节作用。然而，DP7对铜绿假单胞菌和生物膜感染的影响还有待进一步研究。本研究为了评价DP7对耐多药铜绿假单胞菌的抗菌活性，及对生物膜感染的抗生物膜活性。此外，并初步探讨其可能的抗菌作用方式。
研究思路
研究结论
DP7在8-32mg /L时抑制了临床铜绿假单胞菌的生长。在64 mg/L时，铜绿皂苷可使体外生物膜的形成减少43%至68%。在急性肺部感染中，0.5 mg/kg DP7对慢性感染有70%的保护率，降低50%的细菌定植。DP7主要抑制LPS和外膜蛋白的基因表达，破坏细胞壁结构。对DP7抗性菌株DP7R的基因组测序显示，有4个snp控制LPS和生物膜的生成。gshA44和wbpJ139突变体显示LPS减少和活性不足，菌株DP7R的LPS和生物膜生物量减少，表明LPS是DP7的潜在靶点。
文章三
转录组分析揭示了炭疽菌对生物防治剂解淀粉芽孢杆菌胁迫的应答策略（IF: 2.754）
研究背景
核桃因其珍贵的木本坚果和食用油而在世界各地被种植。核桃炭疽病是由炭疽病菌引起的核桃人工林灾害性病害。传统的防治措施效果不佳。每年都造成严重的损失。在“拮抗生物-病原体”的相互作用系统中，病原体对拮抗生物胁迫的反应机制基本上是未知的。为了解核桃炭疽病病原菌(Colletotrichum gloeosporioides sensu stricto)的应答机制。用解淀粉芽孢杆菌处理TS-09R，进行RNAseq基因表达分析。
研究思路
研究结论
分析表明，C. gloeosporioides s.s. TS-09R显著上调了一些与细胞膜合成相关的DEGs，并通过维持稳定、抗氧化和抗应激来构建细胞膜，维持细胞的正常生理功能。同时，提高了解毒效率，降低了对外源性抗菌物质(EAS)的敏感性。它还提高了外排泵的活性，将EAS转运出细胞，减少积累，并最小化对细胞的伤害。TS-09R也显著上调了与产孢相关的基因，促进了孢子的产生，从而在逆境中生存下来。TS-09R招募了大量基因对淀粉疏聚菌的生物防治产生应答或抵抗作用。响应模型是一个涉及多基因、多信号通路的整体复杂网络。另外，实验发现GST活性与GST相关基因表达有相似的变化趋势。本文对C. gloeosporioides s.s.- B. amyloliquefaciens互作系统的新的认识，将有助于探究炭疽菌对解淀粉芽孢杆菌的反应机制。
以上研究的测序和数据分析工作由上海派森诺生物科技股份有限公司完成。
参考文献：
1.Chenchen Zhang, Ya Gui, Xia Chen, et al. Transcriptional homogenization of Lactobacillus rhamnosus hsryfm 1301 under heat stress and oxidative stress[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2020, 104(6):2611-2621. DOI: 10.1007/s00253-020-10407-3.
2.Qi Yin, Siwen Wu, Lei Wu, et al. A novel in silico antimicrobial peptide DP7 combats MDR Pseudomonas aeruginosa and related biofilm infections[J]. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2020, 75(11):3248-3259. DOI: 10.1093/jac/dkaa308.
3.Qing-Hai Wang, Yan-Ping Ji, Yong-Yun Qu, et al. The response strategies of Colletotrichum gloeosporioides s.s. due to the stress caused by biological control agent Bacillus amyloliquefaciens deciphered by transcriptome analyses[J]. Biological Control, 2020. DOI：10.1016/j.biocontrol.2020.104372
