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腹泻病原体如何在体温下切换到攻击模式

日期:
2020年1月21日
来源:
波鸿-鲁尔大学
简介:
许多细菌病原体一进入宿主就排出毒素,以抑制其免疫反应。研究人员分析了当腹泻病原体假结核耶尔森菌切换到攻击模式时,在分子水平上发生了什么。为此,他们检查了所谓的RNA温度计,它向细菌发出信号,告诉它们是否在宿主体内。
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许多细菌病原体一进入宿主就排出毒素,以抑制其免疫反应。Ruhr-Universität Bochum (RUB)的研究人员分析了腹泻病原体在分子水平上发生的情况鼠疫的伪进入攻击模式。为此,他们检查了所谓的RNA温度计,它向细菌发出信号,告诉它们是否在宿主体内。

在与来自布伦瑞克亥姆霍兹感染研究所的同事合作中,他们还表明,带有失活RNA温度计的细菌不再能引发感染。《华尔街日报》PLOS病原体2020年1月17日在线报道这项研究。

RNA温度计在37摄氏度融化

“我们从以前的研究中知道,耶尔森氏菌对温度变化非常敏感,并根据体温识别它们在宿主体内,”卢布微生物生物学主席Franz Narberhaus教授说。爱博网投领导者RNA温度计负责温度测量。它们是许多基因信使RNA中的部分,包含致病蛋白质的蓝图。

在低温下,即在宿主体外,RNA温度计阻止RNA被读取并翻译成蛋白质。只有在成功感染温血宿主后,即在37摄氏度左右的温度下,RNA结构才会融化。然后它们可以被写入对宿主有害的蛋白质中。在最新发表的论文中,科学家们描述了RNA温度计对一种毒素的潜在融化机制鼠疫的伪即cnfy毒素。

细菌与非功能温度计不会引起疾病

来自波鸿大学的博士生Christian Twittenhoff使用分离的腹泻病原体细胞成分来展示CnfY毒素的RNA温度计的结构以及它融化的位置。这位生物学家创造了一个模型,记录了温度计是如何打开的。它还展示了核糖体——信使RNA被翻译成蛋白质的细胞成分——是如何与信使RNA对接的。

在与Petra Dersch教授领导的研究小组的合作下,研究人员还展示了RNA温度计在疾病过程中的作用。Petra Dersch教授曾在布伦瑞克的亥姆霍兹研究所工作,目前在德国梅恩斯特大学工作。他们用耶尔森氏菌感染小鼠,这些细菌要么具有功能正常的RNA温度计,要么具有在37摄氏度下不能融化的灭活RNA温度计。使用改良RNA温度计的菌株不能使小鼠生病。该研究的主要作者Christian Twittenhoff总结道:“结果表明,非常短的调控RNA序列对于细菌感染的成功过程是多么重要。”

类似的机制也存在于其他细菌中

Christian Twittenhoff使用生物信息学方法将CnfY毒素的基因与其他病原体的毒素基因进行了比较。分析表明,其他毒素基因也可能受到RNA温度计的调节。“尽管序列非常不同,但我们能够预测哪些RNA结构可能起到温度计的作用,”他解释说。

“RNA温度计通过一种非常简单的机制发挥作用,这种机制可能已经在进化过程中证明了它的有效性,因此已经发展了很多次,并且彼此独立,”弗朗茨·纳伯豪斯假设。原则上,可以通过防止这种RNA结构的融化来防止细菌感染。“然而,我们还不知道有什么物质可以将RNA温度计冻结在封闭状态,”纳伯豪斯继续说道。

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故事来源:

材料所提供的波鸿-鲁尔大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Christian Twittenhoff, Ann Kathrin Heroven, Sabrina m hlen, Petra Dersch, Franz Narberhaus。RNA温度计指示分泌的细菌毒素的产生PLOS病原体, 2020;16 (1): e1008184 DOI:10.1371 / journal.ppat.1008184

引用此页

波鸿-鲁尔大学。“腹泻病原体是如何在体温下切换到攻击模式的。”《科学日报》。科学日报,2020年1月21日。< www.koonmotors.com/releases/2020/01/200121113020.htm >。
波鸿-鲁尔大学。(2020年1月21日)。腹泻病原体如何在体温下切换到攻击模式。《科学日报》。2023年6月22日检索自www.koonmotors.com/releases/2020/01/200121113020.htm
波鸿-鲁尔大学。“腹泻病原体是如何在体温下切换到攻击模式的。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2020/01/200121113020.htm(2023年6月22日访问)。

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