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        急性氨影響副溶血弧菌的基因表達譜

        2025-08-09 00:00:00王健羅茜李雪張義全陸仁飛
        南通大學學報(醫(yī)學版) 2025年4期
        關(guān)鍵詞:生物膜表型結(jié)構(gòu)域

        DOI:10.16424/j.cnki.cn32-1807/r.2025.04.011

        [關(guān)鍵詞]副溶血弧菌;急性氨;RNA-seq;基因表達;功能表型 [中圖分類號]Q933 [文獻標志碼]A [文章編號] 1674-7887(2025)04-0362-08

        Thegene expression profile of Vibrioparahaemolyticus exposed to acute ammonia*

        WANGJian*,LUOXi*,LIXue,ZHANGYiquan,LURenfet** (Department of Clinical Laboratory,Nantong Third People's Hospital,AffiliatedNantongHospital3ofNantong University,Jiangsu 226006)

        [Abstract]Objective:To investigatetheefectsofacuteammoniaonthegeneexpressonandfunctionalphenotypesof Vibrio parahaemolyticus(VP).Methods:Usingacontrol groupwithcultureconditionsthatdidnotincludeNH4Clandanexperimental group with NH4Cl added at a final concentration of 71.68mg/L (simulating acute ammonia exposure),the RNA-seq assay was employedtoanalyzethegeneexpressionprofileofVP.Additionall,aseriesofphenotypicexperiments-includingcrystal violetstaining,motilityrelatedphenotpeassessment,andcyclicdiguanylate(c-di-GMP)contentmeasurement-werecoucted toexploretheimpactofacuteammoniaonthesefunctionalphenotypes.Results:Acuteammoniaexposureled to significant alterations inthetranscription levelsof 661 genes,including 379downregulated genesand282upregulatedgenes.These geneswereprimarilyconcentrated incellularmetabolicpathways,particularlythosecloselyrelated toaminoacidtransport andmetabolism,as wellasenergyproductionandconversion.Furthermore,acuteammoniaalsoregulatedthetranscriptionof several genes associated with biofilm formation, c -di-GMP metabolism,flagellar function,and key virulence factors.However, acuteammoniadidnotexhibitregulatoryefectsonthefunctional phenotypesthatcorrespond tothesegenes.Conclusion: Acuteammonia induced extensivetranscriptional changes inalargenumberof genes within VP,especiallthoserelated to metabolism.However,ithadnoregulatoryefectonfunctional phenotypessuchasbiofilmformation,c-di-GMPmetabolism, or motility.

        [Key words] Vibrio parahaemolyticus;acute ammonia; RNA-seq; gene expression; functional phenotype

        副溶血性弧菌(Vibrioparahaemolyticus,VP)廣泛存在于海水和海洋生物中,是引起沿海地區(qū)細菌性食物中毒的\"頭號元兇\"。人們通常因食用了被其污染的海產(chǎn)品而感染該菌,從而引起以發(fā)熱、腹瀉、嘔吐等為主要癥狀的急性腸胃炎。VP能表達多種致病性毒力因子,如耐熱直接溶血素(thermostabledirecthemolysin,TDH)、TDH相關(guān)溶血素(TDH-related hem-olysin,TRH)、I型分泌系統(tǒng)(type III secretion system,T3SS)和VI型分泌系統(tǒng)(typeVI secretionsystem,T6SS)等。其中,TDH和TRH主要具有溶血活性和腸毒性,是其致病的關(guān)鍵因素之一。VP能表達T3SS1和T3SS2,T3SS1主要具有細胞毒性和小鼠致死毒性,而T3SS2則主要與腸毒性密切相關(guān)5。此外,VP還能表達T6SS1和T6SS2,T6SS1主要發(fā)揮抑菌作用,而T6SS2則主要具有細胞黏附活性,且與生物膜形成呈正相關(guān)[6-8]。

        生物膜是細菌在固體表面生長時所形成的具有一定3D結(jié)構(gòu)的菌落聚集體,是細菌抵御不利生長環(huán)境的一種重要策略。VP生物膜的形成需要胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)、IV型菌毛、鞭毛等結(jié)構(gòu)的參與[。操縱子 cpsA-K 和 scvA-O 與EPS的合成密切相關(guān),二者均與生物膜形成呈正相關(guān)[。VP表達的甘露糖敏感血凝素(編碼基因為VP2692-2707)和受幾丁質(zhì)調(diào)節(jié)的菌毛(由操縱子 pilABCD 編碼)均屬V型菌毛,是黏附因子,也與生物膜形成呈正相關(guān)。VP具有極鞭毛和側(cè)鞭毛,極鞭毛介導菌體在液體中游動(swimming),而側(cè)鞭毛則與菌體在固體表面群集性爬動(swarming)相關(guān),二者均參與生物膜3D 結(jié)構(gòu)的生成[9.12]。此外,胞外DNA、胞外蛋白質(zhì)、莢膜多糖(capsularpolysaccharide,CPS)等成分也對生物膜形成產(chǎn)生影響[13-14]。

        毒力因子表達、生物膜形成、運動性等關(guān)鍵通路受第二信使分子環(huán)二鳥苷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP的緊密調(diào)控15。該分子的合成受鳥苷酸環(huán)化酶所催化,而其降解則依賴于磷酸二酯酶的催化[5]。鳥苷酸環(huán)化酶的酶活性存在于GGDEF結(jié)構(gòu)域,而磷酸二酯酶的酶活性存在于EAL或HD-GYP結(jié)構(gòu)域之中[5]。有些酶蛋白僅含有這3種結(jié)構(gòu)域之一,而有些酶蛋白則可能同時具有GGDEF結(jié)構(gòu)域和EAL結(jié)構(gòu)域。以VP為例,其能夠表達28種含有GGDEF結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)、14種含有EAL結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)、16種同時含有GGDEF和EAL結(jié)構(gòu)域的雜合蛋白質(zhì),以及5種含有HD-GYP結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)。然而,在這些眾多的蛋白質(zhì)中,僅少部分如VPA0198[7]、GefA[18]、TpdA[19] ScrC[20] 和ScrG等得到了相對深人的研究。

        VP是凡納濱對蝦、中國對蝦、斑節(jié)對蝦等重要的養(yǎng)殖蝦種急性肝胰壞死病的病原體,感染后發(fā)病率和死亡率均極高,給蝦類養(yǎng)殖業(yè)帶來了極為嚴重的經(jīng)濟損失22。甲殼類動物,包括蝦類,其代謝蛋白質(zhì)的終產(chǎn)物主要為氨,這使高密度養(yǎng)殖的蝦場中,氨容易大量積累,進而嚴重危害蝦類健康[23-24]。此外,氨的積累還可以塑造蝦類的腸道菌群多樣性和組成[25]。然而,盡管氨是一種有害物質(zhì),但目前關(guān)于氨是否對蝦場中常見的病原菌(如弧菌等)產(chǎn)生影響,還鮮有文獻報道。氨是否影響VP毒力因子表達、生物膜形成、運動性及 c-di-GMP 代謝等細胞途徑值得進一步研究,這有助于了解在高氨環(huán)境下VP的生長、繁殖、致病和傳播規(guī)律,從而采取針對性措施減少疾病的發(fā)生,提高蝦的成活率和生長速度,提高經(jīng)濟效益。本研究通過向培養(yǎng)液中添加終質(zhì)量濃度為71.68mg/L 的 NH4Cl 凡納濱對蝦 48h 致死濃度),以此模擬急性氨暴露的環(huán)境條件,進而探究了氨對VP基因表達譜以及功能表型所產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明,急性氨能對VP的全局性基因表達產(chǎn)生顯著影響,尤其是在代謝相關(guān)基因的表達方面影響尤為突出。不過,急性氨對于VP的生物膜形成、運動性等重要功能表型卻并未產(chǎn)生影響。

        1材料與方法

        1.1材料

        1.1.1菌株VP RIMD2210633(O3:K6型,高毒力,具有生物膜形成能力)由南通市第三人民醫(yī)院檢驗科保存。

        1.1.2主要試劑 2.5% BactoTM Heart Infusion(HI)肉湯培養(yǎng)基購自BDBioscience;氯化銨 (NH4Cl) 購自北京索萊寶科技有限公司;TRIzolReagent 購自Invit-rogen公司; 2× TaqPCRMastermix、FastKing一步法除基因組cDNA第一鏈合成預混試劑以及SuperReal熒光定量預混試劑彩色版(SYBRGreen)等購自天根生化科技(北京)有限公司;微生物環(huán)二鳥苷酸(c-di-GMP)ELISA試劑盒購自Mskbio公司。

        1.1.3主要儀器NanoDrop 200 分光光度計購自Thermo公司;實時熒光定量PCR儀購自Roche公司;細菌培養(yǎng)箱購自北京六一生物科技有限公司。

        1.2培養(yǎng)方法取 15μL 甘油菌種,接種于 5mL HI肉湯中,隨后置于 37°C.200r/min 的搖床中連續(xù)培養(yǎng) 12h 。按1:50的比例,將培養(yǎng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)接至 5mL 新鮮的HI肉湯中,在相同的溫度和轉(zhuǎn)速下連續(xù)培養(yǎng)至 0D600 值達到1.4。按 1:1000 的比例稀釋,轉(zhuǎn)接至5mLHI 肉湯或含有 71.68mg/LNH4Cl 的HI肉湯中[25],置 37°C.200r/min 條件下連續(xù)培養(yǎng)至對數(shù)中期 (OD600≈1.4) ,收集菌體細胞。

        1.3VP生長曲線分析按1:2000的稀釋比例,將VP的預培養(yǎng)物接種至 10mL 的HI肉湯或含有71.68mg/LNH4Cl 的HI肉湯中。充分混勻后,將菌液分裝至96孔細胞培養(yǎng)板中,每孔 200μL ,每組設(shè)置12個生物學重復。采用寧波新芝生物科技股份有限公司生產(chǎn)的MGC-200型微生物生長曲線分析儀,測量VP在 37°C.800r/min 條件下的生長曲線。

        1.4轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)分析 收集在HI肉湯以及添加了 71.68mg/L (20號 NH4Cl 的 HI肉湯中培養(yǎng)的菌體,將其分別溶解于 1mL 的TRIzol中。隨后,送至蘇州金唯智生物技術(shù)有限公司開展后續(xù)處理,包括RNA提取 Ω,cDNA 文庫構(gòu)建、文庫純化以及文庫測序等步驟,測序采用 Ilumina Hiseq 300PE平臺進行。以在HI肉湯中培養(yǎng)的菌體基因表達水平作為對照組,標記為 ;以在含有 71.68mg/L (204號 NH4Cl 的HI肉湯中培養(yǎng)的菌體基因表達水平作為實驗組,標記為“ 71.68mg/L 。為保證結(jié)果的可靠性,每組均設(shè)置了3個生物學重復。測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評估和序列比對以及差異表達基因(differentially expressed genes,DEGs)分析按之前的描述開展2。DEGs的篩選標準為基因表達水平變化倍數(shù)達到2倍以上,同時 q?0.05. 。對DEGs進行GO、KEGG以及同源蛋白簇(clusteroforthologous groups of proteins,COG)通路分析。

        1.5實時定量 PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)收集在HI肉湯以及添加了 71.68mg/L NH4Cl 的HI肉湯中培養(yǎng)的菌體,并采用TRIzol法提取總RNA。采用FastKing一步法除基因組cDNA第一鏈合成預混試劑盒,將總RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。隨后,以cDNA為模版,采用SuperReal熒光定量預混試劑彩色版(SYBRGreen)進行qRT-PCR分析。以16SrRNA的表達量為內(nèi)部參照,采用 2-ΔΔα 法定量分析靶基因的轉(zhuǎn)錄水平27,引物序列見表1。

        表1引物序列

        1.6生物膜結(jié)晶紫染色實驗按 1:2000 的稀釋比例,將VP的預培養(yǎng)物 (OD600≈1.4 接種至 10mL 的HI肉湯或含有 71.68mg/LNH4Cl 的HI肉湯中,充分混勻后,分裝至24孔細胞培養(yǎng)板中,每孔 1.5mL 每組至少4個生物學重復。將24孔細胞培養(yǎng)板置 的條件下連續(xù)培養(yǎng) 12h 。測量游離菌液的濁度 (OD600) ,并去除游離菌液。用去離子水洗滌生物膜,加入 2mL 0.1% 結(jié)晶紫溶液染色 30min 。隨后,用去離子水洗去未結(jié)合的結(jié)晶紫,加人 2mL15% 冰乙酸溶解結(jié)晶紫,并測量 OD570 的值。生物膜生成量用 OD570 除以 0D600 表示。

        1.7菌落褶皺實驗將VP的預培養(yǎng)物 (OD600≈1.4) 點種于HI平板或含有 71.68mg/LNH4Cl 的HI平板上,而后在 37°C 孵箱中靜置培養(yǎng) 12~36h ,觀察菌落形態(tài),拍正面照。

        1.8 c -di-GMP測定收集在HI肉湯以及添加了71.68mg/L (2號 NH4Cl 的HI肉湯中培養(yǎng)的對數(shù)中期(20 (OD600≈1.4) 的菌體細胞,并重懸于預冷的PBS中。冰水浴條件下,充分裂菌。 4°C 下 12 000g 離心 5min 。用微生物c-di-GMPELISA試劑盒測定上清液中的c-di-GMP含量;用BCA蛋白定量試劑盒測定上清液中的總蛋白含量。

        1.9動力表型實驗取 2μL 預培養(yǎng)物 (OD600≈1.4) 接種至HI半固體平板(含有 0.3% Difco noble agar)內(nèi)部或點種于HI固體平板(含有 2% Difco noble agar)平板表面,于 37°C 下靜置培養(yǎng)特定時長,通過測量菌苔直徑研究VP的 swimming 和 swarming表型。其中,對照組不添加 ΔNH4Cl ,而實驗組添加 71.68mg/L 的 NH4Cl ,每組至少5個生物學重復。

        1.10透明度表型檢測將VP的預培養(yǎng)物 (OD600≈ 1.4)劃線接種至HI平板或含有 71.68mg/L (204 NH4Cl 的HI平板上,而后在 37°C 孵箱中靜置培養(yǎng) 24h ,觀察菌落形態(tài),拍正面照。

        1.11HeLa細胞毒活性檢測按 1:1 000 的稀釋比例,將VP的預培養(yǎng)物接種至 5mL 的 HI 肉湯或含有71.68mg/LNH4Cl 的HI肉湯中,置 37°C.200r/min 的條件下連續(xù)培養(yǎng),直至對數(shù)中期 (OD600≈1.4) 。收集菌體細胞,并用無酚紅的DMEM洗滌3次,而后重懸于無酚紅的DMEM中。按2.5倍的感染復數(shù)感染HeLa細胞,置 37°C,5%CO2 孵箱中孵育 3h 。采用乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)檢測試劑盒,按照說明書步驟操作,測定被感染的HeLa細胞的LDH釋放量,以評估VP的HeLa細胞毒活性。

        1.12統(tǒng)計學方法除RNA-seq外,其他每種實驗都至少重復3次,每次至少設(shè)置3個生物學重復,采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理,計量數(shù)據(jù)以 表示,并運用Student'st檢驗, Plt;0.01 為差異有統(tǒng)計學意義。

        2結(jié)果

        2.1急性氨不影響VP的生長由圖1可見,VP在HI 肉湯培養(yǎng)基中的生長速率,與在含有 71.68mg/L NH4Cl 的HI肉湯中的生長速率相比差異無統(tǒng)計學意義。因此,急性氨對VP的生長無影響。

        2.2急性氨引起VP全局性基因表達本研究共計測定了6個Illumina文庫,每個文庫包含的原始測序片段(raw read)均超過1444萬條。原始數(shù)據(jù)(Raw data)已上傳至美國國立生物技術(shù)信息中心(NationalCen-terforBiotechnologyInformation,NCBI)數(shù)據(jù)庫,對應(yīng)的查詢號為PRJNA1164955。原始測序片段經(jīng)過濾,獲得合格序列Cleanreads)。合格序列與VPRIMD2210633的基因組總匹配率和單一匹配率均在 96% 以上,說明數(shù)據(jù)良好,滿足進一步分析需求。

        以“ ”組細菌的基因表達水平為參照,分析“ 71.68mg/L 組中菌的基因表達水平,如圖2A所示,共鑒定出661個DEGs,其中379個基因下調(diào),282個基因上調(diào)。利用KEGG數(shù)據(jù)庫對DEGs參與的信號通路進行注釋,如圖2B所示,DEGs只注釋到細胞代謝(metabolism)和人類疾?。╤umandiseases)信號通路上,分別包含671和3個基因。利用COG數(shù)據(jù)庫對DEGs編碼的蛋白質(zhì)進行注釋和分類,如圖2C所示,位于前5的富集依次集中在氨基酸轉(zhuǎn)運與代謝(amino acid transport and metabolism) 能量產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換(energy production and conversion)、無機離子的轉(zhuǎn)運與代謝(inorganic ion transport and metabo-lism)、一般功能預測基因(general function predictiononly)和未知功能基因(functionunknown)。利用GO數(shù)據(jù)庫對DEGs功能進行分類,如圖2D所示,共有153個DEGs被富集到分子功能(molecular function),147個DEGs 富集到細胞組分(cellular component)以及94 個DEGs 富集到生物過程(biological process)。此外,DEGs包含24個假定調(diào)控子蛋白基因、5個c-di-GMP代謝相關(guān)基因、5個T3SS2相關(guān)基因、4個T6SS1相關(guān)基因、10個T6SS2相關(guān)基因、2個Mfp蛋白基因、1個EPS合成基因、2個CPS多糖基因、1個極鞭毛相關(guān)基因以及7個側(cè)鞭毛相關(guān)基因(表2)。

        2.3轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)驗證 本研究共挑選了7個已知功能或具備進一步研究價值的DEGs進行qRT-PCR驗證。如圖3所示,qRT-PCR證明的調(diào)控關(guān)系和RNA-seq證明的調(diào)控關(guān)系是一致的,說明RNA-seq結(jié)果可靠。

        圖1急性氨不影響VP的生長注:A,火山圖;B,KEGG富集;C,COG富集;D,GO富集。
        表2DEG中已知功能基因

        2.4急性氨不影響VP生物膜相關(guān)表型DEGs中包含生物膜形成相關(guān)的基因,如VPA1405、mfpA、VP2523等,提示急性氨可能調(diào)控VP的生物膜形成。然而,結(jié)晶紫染色結(jié)果表明,無論培養(yǎng)基中是否添加NH4Cl ,VP的生物膜形成能力均無顯著差異(圖4A)。菌落褶皺實驗也顯示,在 0mg/L 和 71.68mg/L 的NH4Cl 條件下,VP形成的菌落形態(tài)相同(圖4B)。這表面添加 71.68mg/LNH4Cl 對VP的生物膜形成能力并無影響。此外,DEGs中還涵蓋了5個c-di-GMP代謝相關(guān)基因,即tpdA、VP2366、scrM、VPA1429和VPA1547,以及2個CPS合成相關(guān)基因VP0220和VP0228。然而,表型實驗結(jié)果證實,在添加 71.68mg/L NH4Cl 的條件下,VP的c-di-GMP代謝(圖4C)和CPS合成(圖4D)均未受到顯著影響。

        2.5急性氨不影響VP的運動能力DEGs中包含1個極鞭毛相關(guān)基因(VP2252)和7個側(cè)鞭毛生成相關(guān)基因,暗示急性氨可能調(diào)控VP的運動能力。然而,表型實驗結(jié)果證實,在添加 71.68mg/LNH4Cl 的條件下,VP的 swimming 和 swarming 表型均未受到顯著影響(圖5),說明急性氨不影響VP的運動能力。

        圖3轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的qRT-PCR驗證結(jié)果注:條形柱上方的數(shù)字表示基因表達水平變化倍數(shù)。
        圖4急性氨不影響VP生物膜形成能力

        注:A,結(jié)晶紫染色實驗;B,菌落褶皺實驗;C,胞內(nèi)c-di-GMP濃度;D,CPS相位轉(zhuǎn)換;ns, Pgt;0.01 。

        3討論

        VP是咸水蝦養(yǎng)殖場中常見的病原體,能引起蝦類急性肝胰壞死病,給蝦類養(yǎng)殖業(yè)帶來了極大的危害。蝦類分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨,使高密度養(yǎng)殖場中的氨大量積累,進而影響蝦類健康和其腸道內(nèi)的菌群多樣性和組成[25。然而,氨是否會對蝦場中常見的病原菌,如VP產(chǎn)生影響,還未見報道。本研究通過RNA-seq研究了模擬急性氨的生長環(huán)境對VP基因表達譜的影響。結(jié)果表明,急性氨共導致661個基因的轉(zhuǎn)錄水平顯著性改變,包括379個下調(diào)基因和282個上調(diào)基因。DEGs主要集中在細胞代謝方面,尤其是涉及氨基酸轉(zhuǎn)運與代謝以及能量產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換方面,說明VP可能利用 NH4+ 作為氮源。

        圖5急性氨不影響VP的運動能力

        DEGs 中包含2個Mfp蛋白基因(mfpA 和 mfpB). 1個EPS合成相關(guān)基因(VPA1405)以及1個受幾丁質(zhì)調(diào)節(jié)的菌毛基因 (pilA) ),這些基因的表達水平均呈現(xiàn)下調(diào)趨勢。當Mfp相關(guān)基因發(fā)生突變時,菌株在固體表面上的生物膜形成能力會減弱,且形成的生物膜更容易脫落[28;受幾丁質(zhì)調(diào)節(jié)的菌毛是黏附因子,與生物膜形成能力呈正相關(guān);而EPS合成相關(guān)基因發(fā)生突變的菌株,不僅生物膜形成能力降低,而且在固體表面上僅能形成光滑型的菌落\"]。DEGs中還囊括5個c-di-GMP代謝相關(guān)基因,其中包括tdpA 和scrM。TpdA是一種觸發(fā)式磷酸二酯酶,即當c-di-GMP水平低或其自身缺乏磷酸二酯酶活性時,TpdA能夠促進其自身基因的表達[19]。若TpdA缺失,VP的swimming能力降低;而TpdA過表達時,VP的swim-ming和swarming能力均會增強,但生物膜形成能力則會下降[。scrM是操縱子scrMNO操縱子的首基因,而 Scr0 正向調(diào)控生物膜形成,然而 ScrM 的具體功能還未被研究[29]。此外,DEGs中還包括了2個CPS合成相關(guān)基因、1個極鞭毛合成相關(guān)基因以及7個側(cè)鞭毛合成相關(guān)基因。鞭毛介導的細菌運動有利于生物膜3D結(jié)構(gòu)的生成12,而CPS高表達則使菌落呈不透明狀且抑制生物膜的形成[13.30]。這些結(jié)果似乎提示急性氨可能對VP生物膜形成 ?c -di-GMP代謝以及運動性等功能表型具有調(diào)控作用。然而,表型實驗結(jié)果顯示,急性氨對VP的這些表型并無顯著影響。這可能是因為這些表型受到多基因網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控,而單一環(huán)境刺激(如急性氨暴露)可能僅部分擾動了該網(wǎng)絡(luò),未能觸發(fā)表型變化的閾值。此外,本研究采用的氨質(zhì)量濃度 (71.68mg/L) 模擬了急性暴露,但未涵蓋長期暴露或梯度濃度處理,因此可能未達到引發(fā)表型變化的臨界條件。最關(guān)鍵的是,氨基酸代謝和能量轉(zhuǎn)換通路的富集提示VP可能將 NH4+ 作為氮源,進行代謝重塑以適應(yīng)高氨環(huán)境。

        DEGs中包含4個T6SS1相關(guān)基因(均被下調(diào))、10個T6SS2相關(guān)基因(3個上調(diào)、7個下調(diào))以及5個T3SS2相關(guān)基因(2個下調(diào)、3個上調(diào))。T6SS1主要具有抑菌功能,與VP的競爭作用有關(guān);T6SS2則主要具有細胞黏附活性,并能促進生物膜形成[6-8]。此外,T3SS2與腸毒性有著密切的關(guān)聯(lián)[5。然而,T6SS1、T6SS2以及T3SS2均為多基因編碼產(chǎn)物,急性氨僅能調(diào)控其中的部分基因,且對同一位點內(nèi)的基因調(diào)控關(guān)系也有差異。因此,急性氨是否能夠調(diào)控T6SS1、T6SS2以及T3SS2相關(guān)的功能表型,仍需進一步研究。此外,DEGs中還有24個調(diào)控子基因,包括一些編碼 GntR,MarR,LysR 等家族的全局性調(diào)控子的基因。其中, cpsQ 是 依賴性的全局性調(diào)控子,必須結(jié)合c-di-GMP才能調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄[29]。CpsQ對生物膜形成相關(guān)基因以及T6SS2合成相關(guān)基因均具有調(diào)控作用[29.31]。CpsR 是霍亂弧菌 VpsR 的同源蛋白,參與調(diào)控EPS合成相關(guān)基因的表達,但并不是必需的,其僅在CPS不表達的情況下,促進EPS的表達[32。然而,其他22個調(diào)控子基因的功能還完全未知,有必要進一步深入研究。

        總之,本研究利用RNA-seq技術(shù)研究了急性氨對VP基因表達的影響,結(jié)果顯示,急性氨共導致661個基因出現(xiàn)顯著性差異表達,主要集中于細胞代謝通路,特別是與氨基酸轉(zhuǎn)運與代謝、能量產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換密切相關(guān)的基因。此外,急性氨還對一些生物膜形成相關(guān)基因、c-di-GMP代謝相關(guān)基因、鞭毛基因以及一些關(guān)鍵毒力因子基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)揮調(diào)控作用。然而,對于這些基因所對應(yīng)的功能表型,急性氨卻未表現(xiàn)出調(diào)控作用。本研究的開展,有利于人們理解VP對急性氨刺激的響應(yīng)機制。

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