Nature子刊解读!迷信家们初次解析繁多细菌细胞中小RNA的互相作用所发生的深远影响!

2021年3月23日 讯 /100医药网BIOON/ --细菌会应用多种分歧的战略来调理基因表白，从而应答情况中动摇的压力状况，而一种波及称之为sRNAs的非编码RNA分子的调理类型存在于性命的一切畛域中。近日，一篇颁发在国内杂志Nature Communications上题为“Effects of individual base-pairs on in vivo target search and destruction kinetics of bacterial small RNA”的研讨申报中，来自伊利诺伊年夜学等机构的迷信家们通过研讨初次描写了繁多细菌细胞中sRNA互相作用所发生的影响。

细菌的sRNA通常会参加调理压力反馈，而其机制则是与靶向mRNA进行碱基配对互相作用，并能加强或克制其稳定性或mRNA翻译所发生的卵白质的程度。Hfq是一种六聚体RNA伴侣卵白，其能匆匆进RNAs之间的联合并匆匆进其稳定性的表示；虽然sRNA-mRNA互相作用的能源学曾经在体外进行了研讨，但渐变在体内对碱基配对互相作用的影响今朝迷信家们并不分明。

研讨者Cari Vanderpool传授说道，咱们想通过研讨说明sRNA和其mRNA靶点之一之间的繁多碱基配对互相作用是若何匆匆进整体基因调理成果，从而在这些前提下节制mRNA所发生的卵白质程度；文章中，研讨职员采用了一种办法来可视化而且盘算细菌细胞内sRNA和mRNA分子的数目，从而就可能加倍粗疏地相识在分子程度上所产生的变乱。研讨职员应用数学建模和定量超分辩率成像技术阐发了改动但个碱基对互相作用对换节能源学参数的影响，比方sRNA寻觅mRNA靶点所必要的光阴等。

图片起源：Anustup Poddar

这项研讨中，研讨职员重点对名为SgrS的sRNA进行研讨，当糖分的运输超过了细胞通过代谢所处置的才能范畴时，SgrS就会在细菌细胞中发生；此前研讨成果标明，在糖分压力状况下，SgrS可能联合到其次要的靶点mRNA—ptsG上，而ptsG能编码葡萄糖转运对象的一部门，当与Hfq一路时，SgrS能克制ptsG的翻译，从而克制新型葡萄糖转运对象的发生，从而减缓其运输直到细胞推陈出新迎头遇上。

为了寻觅SgrS对ptsG调理的紧张症结区域，研讨职员应用高分辩率测序技术平行阐发了数千个渐变体，并找到了那些对换节互相作用影响最强的渐变体；研讨者Vanderpool说道，我么你发现，繁多碱基对互相作用会对基因的调理发生一定影响，但其影响绝对较小；咱们所看到的更年夜的影响是，当发现sRNA渐变时，其或者就会毁坏与Hfq联合的才能；要是sRNA不克不及无效与其伴侣分子相联合的话，那么研讨职员寻觅其mRNA靶点就会慢好多，而一旦找到靶点的话，其就会更快地解除联合。

Anustup Poddar博士说道，咱们的高通量测序和定量超分辩率成像平台可能测定因SgrS和ptsG mRNA之间单碱基对错配而发生的联系关系性息争离率的过度差别，理论上，这些值比热力学预测值小得多的现实奉告咱们，对于伴侣卵白在碱基配对介导的靶点寻觅进程中的作用还有好多咱们必要去相识的。即便碱基配对被毁坏了，只需Hfq存在，SgrS对ptsG的调理就能被察看到；本文研讨分明地标明，Hfq在匆匆进和稳定SgrS和ptsG之间的互相作用中饰演着症结脚色，本文研讨发现也让研讨职员十分诧异，由于迷信家们所以为的最年夜影响来自于碱基配对互相作用的毁坏。

研讨者Muhammad Azam说道，我从团队研讨职员中学到了一种分歧的思想方式，并认识到了数学模子/建模的紧张性。今朝研讨职员正在共同努力来研讨其它SgrS靶点的能源学参数，形体目的在于懂得调理的层级关系。前期研讨职员愿望可能结合其它畛域的专家来对这一成绩进前进一步的摸索和研讨。（100医药网100yiyao.com）

参考材料：

【1】Poddar， A.， Azam， M.S.， Kayikcioglu， T. et al. . Nat Commun 12， 874 (2021). doi：10.1038/s41467-021-21144-0

【2】

by Alisa King-Klemperer， Carl R. Woese Institute for Genomic Biology， University of Illinois at Urbana-Champaign