论文部分内容阅读
细菌小RNA(smallRNAs,sRNAs)不同于传统认识的tRNA、mRNA和rRNA,是一类主要位于基因间区,长度介于50-500nt之间,作为转录后调节因子执行多种功能的RNA分子。这类RNA分子广泛分布于各种细菌中,通过碱基互补的形式与靶标mRNA结合而调控mRNA的稳定性和(或)翻译,并因此影响细菌的环境应答、毒力调节等生命活动。目前,细菌小RNA的鉴定和功能研究已受到广泛关注,但系统鉴定的较少,特别是在植物病原菌中。本研究运用直接测序法对植物病原菌十字花科黑腐病菌(Xanthomonascampestrispv.campestris,简称Xcc)8004菌株的小RNA进行了系统鉴定,并在不同条件检验了小RNA的表达情况。
首先,我们将Xcc8004和8004△hrpG在MMX培养基中培养至对数生长期,用酸酚法提取总RNA,直接送去华大基因公司进行Solexa测序。根据测序结果,我们对Xcc8004和8004△hrpG50-500nt的RNA进行了转录谱分析。结果显示:Xcc8004的Solexareads数为10105194,其中1396247(13.8%)对上基因区,8708947(86.2%)对上基因间区;8004△hrpG的Solexareads数为12471847,其中1581015(12.7%)对上基因区,10890832(87.3%)对上基因间区。我们从获得的转录谱筛选出大量的候选小RNA,并依次进行验证。
本研究从所有候选小RNA中选出5个进行northern杂交验证,结果显示,有两个候选小RNA出现清晰的大小位于100-200nt之间的杂交主带,与转录谱的长度吻合,证明这两个是真正的小RNA,命名为sRNA-Xcc5和sRNA-Xcc6。接着,我们运用在线软件sFold和sRNATarget对sRNA-Xcc5和sRNA-Xcc6进行二级结构和靶标的预测,共获得329个sRNA-Xcc5的候选靶标,其中有25个是已知的致病基因;900个sRNA-Xcc6的候选靶标,有62个是已知的致病基因,表明sRNA-Xcc5和sRNA-Xcc6可能与Xcc的致病性相关。
为了检测sR.NA-Xcc5和sRNA-Xcc6在不同条件下的表达,我们在不同培养条件、不同pH胁迫、不同生长时期进行了检验。结果显示,8004WT和DM2515中小RNA在不同的NYG、XVM2和MMX的培养基中进行培养至对数期,sRNA-Xcc5只在MMX培养时表达,在NYG、XVM2培养时不表达;sRNA-Xcc6在各种培养基中均表达,但在MMX中表达量最高,说明sRNA-Xcc5和sRNA-Xcc6的表达受培养条件的影响,且在此条件下,hfq蛋白不参与两个小RNA的表达。在不同pH胁迫的条件下,pH=5.5时sRNA-Xcc5和sRNA-Xcc6的表达丰度最大;在pH=6.5时,两个小RNA均表达,但表达丰度比正常值(pH=6.0)时低;pH=8.5时,sRNA-Xcc5不表达,sRNA-Xcc6仍能表达,但丰度低于正常值。在不同生长时期,sRNA-Xcc5和sRNA-Xcc6在8004野生型、hfq蛋白缺失时及hrpG缺失时均能表达,且表达差异不大,说明在此条件下sRNA-Xcc5和sRNA-Xcc6的表达不受生长时期的影响,不依赖于hfq蛋白,且不受hrpG的调控,与Xcc的三型分泌系统关联性不大。
综上所述,我们用Solexa测序对Xcc8004的小RNA进行了系统鉴定,率先获得两个小RNA,并对这两个小RNA在不同条件下的表达进行了检测,为在全基因组范围内鉴定Xcc8004的小RNA拉开了序幕。