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目前在细菌中已经鉴定了大量小RNA参与调控许多重要的生命活动。然而小RNA在沙雷氏菌属(Serratia)中的作用还了解得很少。其中RsmB属于CsrB家族的小RNA,是翻译阻遏蛋白RsmA的拮抗剂。普城沙雷氏菌(Serratia plymuthica)G3分离自小麦内茎,是一种能产多种抗菌因子和植物激素的内生细菌。
本研究旨在以G3菌株为模式细菌,构建CsrB家族同源sRNAsRsmB&RsmC的突变体,进一步通过表型分析和蛋白质组学技术初步探讨了RsmB介导的转录后全局调控机制。得出主要结论如下:
(1)通过基因同源重组构建了rsmB、rsm C基因删除、插入突变菌株,并构建了相应的互补菌株和空载体对照菌株。
(2)比较分析野生菌G3与突变体ΔrsmB、△rsm C和ΔrsmBC等衍生菌株的胞外酶、运动性、生物膜和抑菌活性等生防相关表型,表明RsmB正调控蛋白酶和几丁质酶活性、抑菌活性和生物膜的形成,同时影响运动性,ΔrsmB突变体swimming和swarming能力减弱。另外,RsmB正调控群体感应(quorum sensing,QS)信号AHLs的产生,说明G3菌株中Rsm系统位于QS信号通路的上游,形成复杂的调控网络。
(3)比较蛋白质组学分析G3和ΔrsmB的全细胞蛋白表达谱,有133个差异点,质谱鉴定出59个点,其中上调的点38个,下调的点21个。这些点如琥珀酸脱氢酶铁硫蛋白亚基影响细菌的拮抗作用,蛋白分解伴侣对胞外蛋白的分泌有重要意义,同时转录调节蛋白、GreA、NusG和ρ因子调节RNA的水平和蛋白表达。
以上结果说明CsrB家族小RNA对S.plymuthica内生菌株G3的生理功能具有重要的调控作用,为探索生防菌分子调控的机制提供了基础。