2020-11-25
轉錄技術在原核生物轉錄組研究上的突破，已經顯示出其在揭示原核生物生命過程的分子機制上獨特的優勢。對原核生物的轉錄組研究開始于致病菌，但不止步于致病菌。近年來，原核轉錄組已成為一種普遍的研究方法，而通過轉錄組學分析環境脅迫、抗菌藥物、生防細菌處理下的原核生物更早已成為研究熱點。今天，派派子為你盤點2020年幾篇比較有代表性的原核項目文章，帶你輕輕松松get原核文章研究思路！
文章一
熱應激和氧化應激下鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus hsryfm 1301）的轉錄同質化（IF: 3.53）
研究背景
乳酸菌是乳品工業中最常用的菌株，但在生產和儲存過程中，乳酸菌會遇到各種脅迫條件，嚴重降低活菌數。實驗證明，在相同壓力暴露之前，輕度壓力處理可以提高存活率，這一現象主要是由于同源脅迫誘導的抗逆性基因的表達。在本研究中，通過高溫脅迫 (46℃)和氧化脅迫(0.5 mM H2O2，使轉錄組-表型匹配成為可能，其中基因轉錄譜與生存特征相關，揭示鼠李糖乳桿菌對高溫脅迫和氧化脅迫交叉適應的可能機制。
研究思路
研究結論
高溫脅迫下共和氧化脅迫下有97.4%的重疊DEGs(差異表達基因)被共同定向調控。重疊的DEGs主要富集在氨基酸或寡肽ABC轉運體、氨基酸代謝和群體感應途徑。相應地，鼠李糖乳桿菌在低氮源環境中的耐熱性和抗氧化性更強。因此，高比例的轉錄同質化，特別是氮源轉運體和代謝酶基因豐度的降低，是鼠李糖乳桿菌對熱脅迫和氧化脅迫交叉適應的原因。降低培養基中氮源濃度可以提高鼠李糖乳桿菌在熱應激和氧化應激過程中的存活率。
文章二
一種新型二氧化硅抗菌肽DP7對抗MDR銅綠假單胞菌及相關生物膜感染（IF:5.439）
研究背景
抗菌肽是對抗耐多藥耐藥性有希望的替代抗菌藥物。DP7是一種硅合成的抗菌肽，具有廣譜抗菌活性和免疫調節作用。然而，DP7對銅綠假單胞菌和生物膜感染的影響還有待進一步研究。本研究為了評價DP7對耐多藥銅綠假單胞菌的抗菌活性，及對生物膜感染的抗生物膜活性。此外，并初步探討其可能的抗菌作用方式。
研究思路
研究結論
DP7在8-32mg /L時抑制了臨床銅綠假單胞菌的生長。在64 mg/L時，銅綠皂苷可使體外生物膜的形成減少43%至68%。在急性肺部感染中，0.5 mg/kg DP7對慢性感染有70%的保護率，降低50%的細菌定植。DP7主要抑制LPS和外膜蛋白的基因表達，破壞細胞壁結構。對DP7抗性菌株DP7R的基因組測序顯示，有4個snp控制LPS和生物膜的生成。gshA44和wbpJ139突變體顯示LPS減少和活性不足，菌株DP7R的LPS和生物膜生物量減少，表明LPS是DP7的潛在靶點。
文章三
轉錄組分析揭示了炭疽菌對生物防治劑解淀粉芽孢桿菌脅迫的應答策略（IF: 2.754）
研究背景
核桃因其珍貴的木本堅果和食用油而在世界各地被種植。核桃炭疽病是由炭疽病菌引起的核桃人工林災害性病害。傳統的防治措施效果不佳。每年都造成嚴重的損失。在“拮抗生物-病原體”的相互作用系統中，病原體對拮抗生物脅迫的反應機制基本上是未知的。為了解核桃炭疽病病原菌(Colletotrichum gloeosporioides sensu stricto)的應答機制。用解淀粉芽孢桿菌處理TS-09R，進行RNAseq基因表達分析。
研究思路
研究結論
分析表明，C. gloeosporioides s.s. TS-09R顯著上調了一些與細胞膜合成相關的DEGs，并通過維持穩定、抗氧化和抗應激來構建細胞膜，維持細胞的正常生理功能。同時，提高了解毒效率，降低了對外源性抗菌物質(EAS)的敏感性。它還提高了外排泵的活性，將EAS轉運出細胞，減少積累，并最小化對細胞的傷害。TS-09R也顯著上調了與產孢相關的基因，促進了孢子的產生，從而在逆境中生存下來。TS-09R招募了大量基因對淀粉疏聚菌的生物防治產生應答或抵抗作用。響應模型是一個涉及多基因、多信號通路的整體復雜網絡。另外，實驗發現GST活性與GST相關基因表達有相似的變化趨勢。本文對C. gloeosporioides s.s.- B. amyloliquefaciens互作系統的新的認識，將有助于探究炭疽菌對解淀粉芽孢桿菌的反應機制。
以上研究的測序和數據分析工作由上海派森諾生物科技股份有限公司完成。
參考文獻：
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
