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我院生物中心研究團隊在群體感應對細菌生物膜影響方面取得新進展

2019-07-24  來源:生物中心


近日,國際學術期刊Frontiers in Microbiology,發表了嚴少敏研究員和吳光研究員題爲“銅綠假單胞菌能通過群體感應逆轉生物膜嗎?”的論文。該刊中科院SCI期刊分區爲2區,Cite Score 4.30(分區Q1)。

銅綠假單胞菌在植物、動物和人類中引起疾病,其耐藥性是醫療保健中的一個難題。生物膜在銅綠假單胞菌耐藥性中起著重要作用。誘導生物膜形成的三個重要因素包括:群體感應(QS)、環二鳥苷一磷酸(c-di-GMP)和小RNA(sRNAs)。銅綠假單胞菌除了細菌中常見的兩種QS系統(LasI–LasR 和 RhlI–RhlR)外,還有其特有的QS系統(PQS)。銅綠假單胞菌的分散細胞具有明顯的生理特性,不同于浮遊細胞和生物膜細胞。在低濃度環二鳥苷一磷酸作用下,能從生物膜中分散出來,成爲浮遊細胞。由此提出了一個有趣的假設,即銅綠假單胞菌是否可以通過QS機制逆轉生物膜的形成。研究團隊對文獻進行分析以確定負調控途徑,然後對轉錄組數據進行分析以確定該假設是否可行。在三個QS系統之間存在著複雜的調控關系(圖1)。出乎意料的是,轉錄組數據揭示了lasIpsqR之間的負反饋調控。此外,來自轉錄組的數據證明了在不同實驗條件下PQS與laslIlaslRrhlIrhlR之間的負調節關系。

一般而言,不同QS系統之間的關系體現了正反饋調節,它們共同起作用促進生物膜的形成。然而,本文基于文獻和轉錄組學數據的分析提供了LasI-LasR和RhlI-RhlR系統對PQS系統具有負調節作用的證據。這項研究非常重要,因爲這些負反饋調節的存在爲通過QS實現生物膜逆轉奠定了基礎。作者提出了逆轉生物膜形成的可能策略及其臨床意義。

圖1  三種QS系統及其作用和調節途徑_副本.jpg

圖1  三種QS系統及其作用和調節途徑



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https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.01582/pdf