持留菌是一小部分表型异质性变异体,能在高浓度抗生素中瞬时存活,引起人类和水生动物的反复感染。维氏气单胞菌(A.veronii)是水产养殖中最具威胁的病原体之一,它在水产养殖中引起大量死亡,给养鱼业造成灾难性的经济损失,并且对多种抗生素表现出天然抗药性。转移-信使RNA(tmRNA)由ssr A基因编码,是反式翻译的元件之一,并被鉴定为介导β-内酰胺类抗生素持留性的决定性调节因子。N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)是细菌肽聚糖的组成成分之一,主要参与氨基糖核苷糖代谢,在细菌的致病性方面发挥作用。本研究以维氏气单胞菌C4 tmRNA为研究对象,检测野生型和tmRNA缺失株的生长曲线情况,发现两者生长曲线之间没有差异性,说明在维氏气单胞菌中tmRNA对生长不是必须的。接着,检测野生型和tmRNA缺失株的头孢噻肟持留菌的形成,发现tmRNA缺失株的持留菌显著增加。为了进一步探究该差异产生的原因,通过添加氯霉素预处理,模拟蛋白质合成受阻的条件,发现野生型中持留菌显著增加,tmRNA缺失株持留菌也略微增加,其原因可能与蛋白质合成减少有关。然后,通过分析转录学和代谢组学分析表型变化的分子基础,结果表明tmRNA的缺失显著提高了细胞间代谢产物GlcNAc的水平,促进了对Na Cl的耐受,而且上调了肽聚糖(PG)生物合成上游和下游肽聚糖合成通道中合成基因的表达。最后,对代谢物GlcNAc单独进行研究,一方面,通过外源添加GlcNAc到野生型菌株检测其表型,发现外源GlcNAc以浓度依赖的方式刺激细菌生长,增加细胞壁中GlcNAc的含量,提高对渗透压反应的抵抗力和对头孢噻肟的持留性。另一方面,通过敲除GlcNAc转运蛋白Nag E检测其表型。发现GlcNAc的转运能力受损,减少细胞壁中GlcNAc的含量,降低对Na Cl的胁迫渗透能力和对头孢噻肟的持留性。以上结果表明GlcNAc可能是tmRNA缺失株引起头孢噻肟持留菌表型的原因。本研究为持留菌形成机制提供新的研究视角和切入点,是对尚存争议的持留机制更广泛的佐证。