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我院生物中心研究团队在群体感应对细菌生物膜影响方面取得新进展

2019-07-24  来源:生物中心


近日,国际学术期刊Frontiers in Microbiology,发表了严少敏研究员和吴光研究员题为“铜绿假单胞菌能通过群体感应逆转生物膜吗?”的论文。该刊中科院SCI期刊分区为2区,Cite Score 4.30(分区Q1)。

铜绿假单胞菌在植物、动物和人类中引起疾病,其耐药性是医疗保健中的一个难题。生物膜在铜绿假单胞菌耐药性中起着重要作用。诱导生物膜形成的三个重要因素包括:群体感应(QS)、环二鸟苷一磷酸(c-di-GMP)和小RNA(sRNAs)。铜绿假单胞菌除了细菌中常见的两种QS系统(LasI–LasR 和 RhlI–RhlR)外,还有其特有的QS系统(PQS)。铜绿假单胞菌的分散细胞具有明显的生理特性,不同于浮游细胞和生物膜细胞。在低浓度环二鸟苷一磷酸作用下,能从生物膜中分散出来,成为浮游细胞。由此提出了一个有趣的假设,即铜绿假单胞菌是否可以通过QS机制逆转生物膜的形成。研究团队对文献进行分析以确定负调控途径,然后对转录组数据进行分析以确定该假设是否可行。在三个QS系统之间存在着复杂的调控关系(图1)。出乎意料的是,转录组数据揭示了lasIpsqR之间的负反馈调控。此外,来自转录组的数据证明了在不同实验条件下PQS与laslIlaslRrhlIrhlR之间的负调节关系。

一般而言,不同QS系统之间的关系体现了正反馈调节,它们共同起作用促进生物膜的形成。然而,本文基于文献和转录组学数据的分析提供了LasI-LasR和RhlI-RhlR系统对PQS系统具有负调节作用的证据。这项研究非常重要,因为这些负反馈调节的存在为通过QS实现生物膜逆转奠定了基础。作者提出了逆转生物膜形成的可能策略及其临床意义。

图1  三种QS系统及其作用和调节途径_副本.jpg

图1  三种QS系统及其作用和调节途径



相关连接:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.01582/pdf