揭示了调节细菌病原体克雷伯氏菌细胞分裂的新机制

肺炎克雷伯菌是影响人类的最常见和最危险的细菌病原体之一，可引起胃肠道感染、肺炎、伤口感染，甚至血液中毒。

为了发现克雷伯氏菌在治疗上可利用的弱点，来自德国耶拿大学微宇宙卓越集群平衡的一个研究小组仔细研究了细菌的分子生物学，并发现了其重要性一种小型非编码核糖核酸(简称sRNA)，用于肺炎克雷伯菌的基因调控。他们在《美国国家科学院院刊》上报告了他们的发现。

“克雷伯氏菌成为研究相关细菌有几个原因。一方面，这种细菌在临床上存在问题，因为克雷伯氏菌适应性很强，能够快速繁殖，除了对各种抗生素现有的天然耐药性之外，还不断获得进一步的耐药性代理。”

“另一方面，人们对克雷伯氏菌的基因调控知之甚少，特别是与大肠杆菌或沙门氏菌等密切相关的物种相比，”该研究的负责人兼RNA生物学初级研究组组长KathrinFröhlich博士说。耶拿大学的细菌。她与来自卓越集群的科学家团队一起分析了克雷伯氏菌的转录组，以寻找以前未知的sRNA及其功能线索。

“除了相关细菌中已知的许多sRNA之外，我们还发现了50多种新的潜在调节因子，”该研究的第一作者、博士生埃里克·鲁兰(EricRuhland)说。耶拿“微宇宙平衡”卓越集群的候选人。研究人员使用基于高通量测序的方法确定了所有这些sRNA的相互作用伙伴。

自主细胞分裂控制

在分析以这种方式识别的RNA配对时，sRNADinR引起了研究人员的特别兴趣。Ruhland说：“我们最终发现，当DNA损伤发生时，细胞会产生DinR。在这种情况下，DinR会抑制FtsZ的形成，FtsZ是一种对细胞分裂很重要的结构蛋白。”因此，DinR控制着一种以前未知的机制，如果遗传物质存在缺陷，细菌可以通过该机制中断细胞分裂。

这可以让细胞有时间修复受损的基因组，然后再传递给细菌的另一代——从进化的角度来看，这是一种产生尽可能健康的后代的机制。

“然而，DNA修复很容易出错，而且这种压力情况会导致更高的突变率，”Fröhlich说。遗传物质的这些变化也可能导致新的抗生素耐药性或改变细菌的耐药性。

“未来，我们希望了解克雷伯氏菌到底如何处理DNA损伤，以及sRNA在细菌物种相对较高的适应性中发挥什么作用，这使得克雷伯氏菌在临床环境中越来越成为问题，”初级研究小组负责人说。“通过这项研究，我们有助于更好地了解克雷伯氏菌的基本分子生物学过程，这也可能开辟更有针对性地治疗感染的方法。”