十字花科黑腐病菌十二個小RNA的功能鑒定.pdf

1、細菌小RNA(small RNA，sRNAs)，又被稱為非編碼小RNA(non-coding RNA，ncRNAs)，是指大小一般在50-500nt之間，不編碼蛋白質，能獨立行使一定的功能但又不同于核糖體RNA(rRNA)和轉運RNA(tRNA)的RNA分子。研究發(fā)現小RNA廣泛存在于各種生物中，它們作為轉錄后調控因子在細菌的碳源代謝、鐵代謝、群體感應、應激反應、以及致病過程等過程中發(fā)揮重要的調控作用。目前，盡管小RNA在動物/人的病原

2、細菌的致病過程中的重要性已得到充分確認，但它們在植物病原細菌的致病過程中的作用還未被廣泛認知。
　　 最近，本實驗室采用RNA深度測序(deep RNA sequencing)方法在十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris，Xcc)8004菌株(以下稱Xcc8004)中進行了小RNA鑒定，發(fā)現了幾百個候選小RNA，其中80多個已經通過Northern雜交及RT-PCR(rever

3、se transcription-PCR驗證。為了研究這些小RNA的功能，在本研究中通過構建缺失突變體及過量表達株的方式，研究了十二個小RNA(sRNA-Xcc7，sRNA-Xcc8，sRNA-Xcc9，sRNA-Xcc10，sRNA-Xcc11，sRNA-Xcc12，sRNA-Xcc13，sRNA-Xcc14，sRNA-Xcc15，sRNA-Xcc16，sRNA-Xcc17和sRNA-Xcc18)的生物學功能。到目前為止已經獲得了四個

4、小RNA(sRNA-Xcc7，sRNA-Xcc8，sRNA-Xcc9和sRNA-Xcc10)的缺失突變體以及九個小RNA(sRNA-Xcc9，sRNA-Xcc11，sRNA-Xcc12，sRNA-Xcc13，sRNA-Xcc14，sRNA-Xcc15，sRNA-Xcc16，sRNA-Xcc17和sRNA-Xcc18)的過量表達株，并分別檢測了這些小RNA缺失突變體和過量表達株在基本培養(yǎng)基上的生長狀況、胞外酶活性、胞外多糖產量、致病性、H

5、R反應、游動能力和聚集生長情況、金屬離子耐受性、耐滲透壓能力、對蛋白質變性劑的耐受能力等表型。結果發(fā)現：(1)sRNA-Xcc9的缺失突變體及其過表達株的致病力比野生型菌株顯著下降；(2)sRNA-Xcc9的過量表達株的胞外淀粉酶及胞外蛋白酶活性比野生型菌株顯著下降，但其它表型與野生型菌株無明顯差異；(3)sRNA-Xcc17的過量表達株的胞外淀粉酶活性比野生型菌株顯著下降，其它表型與野生型菌株無明顯差異；(4)sRNA-Xcc7，sR

6、NA-Xcc8，sRNA-Xcc10的缺失突變體，及sRNA-Xcc11，sRNA-Xcc12，sRNA-Xcc13，sRNA-Xcc14，sRNA-Xcc15，sRNA-Xcc16，sRNA-Xcc18的過量表達株的表型和野生型菌株無明顯差異。這些結果說明：(1)小RNA sRNA-Xcc9可能參與Xcc的致病以及胞外淀粉酶和胞外蛋白酶的產生過程；(2)小RNA sRNA-Xcc17可能參與Xcc的胞外淀粉酶的產生過程。