腹瀉病原體用RNA溫度計測量人體溫度
利用尖端的高通量測序方法,研究人員立即繪制了腹瀉病原體的所有RNA結(jié)構(gòu)。在這個過程中,他們確定了許多溫度響應(yīng)結(jié)構(gòu),即所謂的RNA溫度計。“迄今為止,我們只是通過繁瑣的搜索發(fā)現(xiàn)了單獨的RNA溫度計,并且一個接一個地進(jìn)行了精心分析,”來自波鴻魯爾大學(xué)的項目經(jīng)理Franz Narberhaus博士說。結(jié)果由Bochum團(tuán)隊及其同事在Braunschweig的Helmholtz感染研究中心和萊比錫大學(xué)的“ 美國國家科學(xué)院院刊”上報告。
折疊的RNA結(jié)構(gòu)感知溫度
多年來,人們已經(jīng)知道某些細(xì)菌能夠通過體溫識別其溫血宿主的事實。其中包括鼠疫桿菌的近親,即Yersinia pseudotuberculosis,這是在該項目的過程中研究。在這個過程中,細(xì)菌使用折疊的RNA結(jié)構(gòu),在一定溫度下開始融化,因此揭示了難以接近的基因序列。然后可以將那些序列翻譯成控制疾病進(jìn)展的蛋白質(zhì)。
建立了新方法
為了檢測這種細(xì)胞溫度計,研究小組部署了生化RNA 結(jié)構(gòu)探測和高通量測序的組合。因此,研究人員同時繪制了細(xì)菌細(xì)胞中包含的所有1,750個RNA結(jié)構(gòu)。他們在三個不同的溫度下進(jìn)行了實驗,并在每個實例中生成了RNA多樣性的快照。
“這是我們觀察溫度升高時對RNA結(jié)構(gòu)的動態(tài)修飾的方式,例如從25到37攝氏度,”在波鴻微生物生物學(xué)主席負(fù)責(zé)這個項目的博士生Francesco Righetti說。
“我們使用的方法非常耗時且昂貴,”Braunschweig的研究員Aaron Nuss博士說。“然而,它為對RNA結(jié)構(gòu)的生物學(xué)功能感興趣的科學(xué)家提供了巨大的潛力。” 無論是否正在研究細(xì)菌,植物,動物或人類細(xì)胞,該方法都是普遍適用的。
許多溫度響應(yīng)基因
“我們的研究結(jié)果表明,腹瀉病原體耶爾森菌假結(jié)核的數(shù)量驚人,直接對宿主的體溫產(chǎn)生反應(yīng),”Franz Narberhaus說。研究人員選擇了20個基因用于后續(xù)實驗; 其中16個確實是溫度控制的。它們屬于不同的功能組。例如,一些參與細(xì)菌對氧化應(yīng)激的反應(yīng)。
“為了面對人體胃腸系統(tǒng)的防御機(jī)制,在宿主感染后立即激活這些過程很有意義,”不倫瑞克感染生物學(xué)家Petra Dersch博士解釋道。
目前的研究旨在揭示新鑒定的RNA結(jié)構(gòu)是否在感染期間起決定性作用。此外,研究人員打算查明是否存在能夠阻止RNA溫度計熔化的活性物質(zhì)。他們可能會干擾感染過程。
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