吳錚，李文靜，李愛梅，付英梅，張鳳民

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)教研室，伍連德研究所，黑龍江省免疫與感染重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江省普通高校病原生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150081

?

·綜述·

小RNA對(duì)胞內(nèi)菌生長(zhǎng)、毒力及鐵水平的調(diào)節(jié)作用

吳錚，李文靜，李愛梅，付英梅，張鳳民

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)教研室，伍連德研究所，黑龍江省免疫與感染重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江省普通高校病原生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150081

細(xì)菌小RNA(small RNA，sRNA)是一類長(zhǎng)度為50～500個(gè)堿基，具有調(diào)控轉(zhuǎn)錄、翻譯和mRNA穩(wěn)定性的非編碼調(diào)節(jié)性RNA。隨著越來越多的sRNA被鑒定，部分細(xì)菌的sRNA功能已逐步闡明，主要參與調(diào)控細(xì)菌的基因表達(dá)、增殖、毒力及對(duì)環(huán)境的應(yīng)激反應(yīng)等生物學(xué)過程。本文就胞內(nèi)菌(如沙門菌、李斯特菌、嗜肺軍團(tuán)菌等)sRNA對(duì)其自身在宿主細(xì)胞內(nèi)的生長(zhǎng)、毒力和鐵水平的調(diào)控作用進(jìn)行綜述。

細(xì)菌；小RNA；胞內(nèi)菌；毒力；生長(zhǎng)

細(xì)菌小RNA(small RNA，sRNA)是一種非編碼、長(zhǎng)度為50～500個(gè)堿基的調(diào)節(jié)性RNA，主要通過與細(xì)菌其他RNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，或與蛋白直接結(jié)合，參與調(diào)控細(xì)菌基因組的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程[1]。隨著RNAseq方法的發(fā)展和完善，越來越多的sRNA被發(fā)現(xiàn)和鑒定，其具體功能逐步得到闡明。

根據(jù)細(xì)菌sRNA的功能，可分為反式編碼sRNA、順式編碼sRNA及與蛋白結(jié)合的sRNA三類[2]。其中，反式編碼sRNA是指通過與靶基因不完全堿基互補(bǔ)配對(duì)而發(fā)揮調(diào)控作用的sRNA，其只能與靶基因有限互補(bǔ)；反式編碼sRNA還可直接結(jié)合核糖體結(jié)合位點(diǎn)(ribosome-binding site，RBS)而抑制翻譯啟始[3]。與反式編碼sRNA不同，順式編碼sRNA可與靶mRNA完全互補(bǔ)配對(duì)，常位于相應(yīng)基因的非翻譯區(qū)，可通過重排RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)來影響mRNA穩(wěn)定性，也可在翻譯水平起調(diào)控作用[2-3]。除以上兩種以RNA-RNA結(jié)合形式進(jìn)行調(diào)控的sRNA外，sRNA還可直接與細(xì)菌調(diào)節(jié)性蛋白相互作用，這種sRNA稱為與蛋白結(jié)合的sRNA，能影響蛋白活性[4]。

細(xì)菌sRNA可通過以上轉(zhuǎn)錄后調(diào)控方式調(diào)控細(xì)菌的多個(gè)生物過程，包括細(xì)菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)的攝取及轉(zhuǎn)運(yùn)[5]、細(xì)菌與細(xì)菌之間的作用[6]、細(xì)菌生物膜的形成[6]，以及細(xì)菌對(duì)溫度或pH改變、饑餓、缺氧等情況的應(yīng)激反應(yīng)[7]等。

根據(jù)致病菌與宿主細(xì)胞的關(guān)系，細(xì)菌可分為胞外菌和胞內(nèi)菌。胞外菌是指細(xì)菌侵入機(jī)體內(nèi)，寄居在宿主細(xì)胞外如細(xì)胞外血液、淋巴液等的細(xì)菌，常見的有葡萄球菌、大腸埃希菌等；胞內(nèi)菌是指細(xì)菌侵入機(jī)體內(nèi)，直接侵入或被吞噬進(jìn)入宿主細(xì)胞中的細(xì)菌，可躲避宿主細(xì)胞內(nèi)吞噬體的活化而存活于細(xì)胞質(zhì)中，同時(shí)能借助宿主蛋白和核糖體等進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖[8]。胞內(nèi)菌可分為兼性胞內(nèi)菌和專性胞內(nèi)菌，兼性胞內(nèi)菌既可在胞內(nèi)寄居又可在無生命的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，如嗜肺軍團(tuán)菌、李斯特菌、傷寒沙門菌、布氏桿菌和結(jié)核分枝桿菌等；專性胞內(nèi)菌則只能在活細(xì)胞中生長(zhǎng)和繁殖，如衣原體等。本文以胞內(nèi)菌為對(duì)象，綜述sRNA對(duì)其自身在細(xì)胞內(nèi)的生長(zhǎng)、毒力及鐵水平的調(diào)節(jié)作用。

1　sRNA對(duì)胞內(nèi)菌生長(zhǎng)的調(diào)控作用

細(xì)菌sRNA轉(zhuǎn)錄受環(huán)境因素的影響，可間接引起相關(guān)基因的表達(dá)變化及一系列后續(xù)反應(yīng)。細(xì)菌入侵機(jī)體內(nèi)，可感受到低溫、營(yíng)養(yǎng)缺乏或應(yīng)激等外部環(huán)境的變化，從而改變自身sRNA的表達(dá)[9]。

在巨噬細(xì)胞內(nèi)，嗜肺軍團(tuán)菌的一些sRNA(如6S RNA)表達(dá)量高于其在正常培養(yǎng)條件下的表達(dá)量，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其可正向調(diào)節(jié)許多基因，如groES和recA等，這些基因參與調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝取、應(yīng)激反應(yīng)和Icm或Dot影響因子的形成；如果缺少6S RNA，可導(dǎo)致嗜肺軍團(tuán)菌在細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)減少1 000%[10]，從而證明細(xì)菌sRNA 6S RNA對(duì)宿主內(nèi)嗜肺軍團(tuán)菌生長(zhǎng)起重要調(diào)節(jié)作用。

在鼠傷寒沙門菌毒力株SL1344感染的成纖維細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)某些胞內(nèi)非生長(zhǎng)菌中的兩種sRNA(RyhB-1和RyhB-2)表達(dá)上調(diào)，提示這兩種sRNA可能抑制鼠傷寒沙門菌在成纖維細(xì)胞中的生長(zhǎng)；進(jìn)而用胞內(nèi)細(xì)菌增殖實(shí)驗(yàn)證實(shí)，盡管sRNA RyhB-1或RyhB-2突變株對(duì)細(xì)菌入侵成纖維細(xì)胞的百分率無顯著變化，但sRNA RyhB-1和RyhB-2同時(shí)突變的鼠傷寒沙門菌在細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)率顯著上升，表明sRNA RyhB-1和RyhB-2可調(diào)控鼠傷寒沙門菌在成纖維細(xì)胞中的非增殖狀態(tài)[11]。然而，目前為止sRNA RyhB-1和RyhB-2對(duì)鼠傷寒沙門菌在細(xì)胞中生長(zhǎng)的調(diào)控機(jī)制研究還不完善，僅發(fā)現(xiàn)鼠傷寒沙門菌感染成纖維細(xì)胞時(shí)sRNA RyhB-1和RyhB-2拮抗調(diào)節(jié)一種可能與內(nèi)膜相關(guān)的蛋白YeaQ，使其表達(dá)降低[11]。

與鼠傷寒沙門菌相似，李斯特菌的部分sRNA也可調(diào)控其在宿主細(xì)胞中的生長(zhǎng)。通過分析李斯特菌RNA表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)其sRNA(如Rli31、Rli33和Rli50)在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)量高于在細(xì)胞外生長(zhǎng)時(shí)的表達(dá)量。其中sRNA Rli31位于基因lmo0559上游，而lmo0559編碼CorA超家族，參與鎂或鈷攝??；sRNA Rli33是一個(gè)在lmo0671與lmo0672基因之間編碼長(zhǎng)534個(gè)核苷酸的sRNA[12]。此外，在體外特殊培養(yǎng)基BHI中，sRNA Rli31、Rli33、Rli50突變株與野生株的生長(zhǎng)并無差異；而在P388D1小鼠巨噬細(xì)胞感染模型中，sRNA Rli31、Rli33、Rli50突變株的生長(zhǎng)能力明顯低于野生株；在小鼠感染模型中，感染后第3天sRNA Rli31、Rli33和Rli50突變株在小鼠腎和肝中的生長(zhǎng)能力明顯低于野生株[13]。以上研究表明，sRNA可調(diào)控李斯特菌在宿主細(xì)胞中的生長(zhǎng)情況。

專性胞內(nèi)菌衣原體的Hc1是組蛋白同系物，可通過結(jié)合其自身染色體，抑制衣原體基因的轉(zhuǎn)錄。當(dāng)Hc1脫離DNA結(jié)合時(shí)，衣原體基因組開始轉(zhuǎn)錄翻譯，同時(shí)伴隨衣原體的原體(elementary body，EB)向網(wǎng)狀體(reticulate body，RB)分化，從而調(diào)控衣原體的生長(zhǎng)和代謝[14]。衣原體sRNA IhtA的靶基因hctA可編碼蛋白Hc1，在衣原體感染細(xì)胞0、1、2、4、6、12和24 h檢測(cè)Hc1蛋白，發(fā)現(xiàn)感染6 h之前水平相對(duì)不變，6～12 h水平下降，而12～24 h水平上升，RB開始向EB分化；sRNA IhtA在感染4 h首次被檢測(cè)到，12 h表達(dá)量最高，24 h表達(dá)量最低[15]。此外，過表達(dá)Hc1的大腸埃希菌在培養(yǎng)基中菌落明顯少于空載體菌落[15]。以上研究表明，sRNA IhtA可在衣原體感染細(xì)胞時(shí)抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。

由于sRNA在調(diào)控胞內(nèi)菌生長(zhǎng)代謝中起重要作用，而抗菌藥物又可特異性地干擾細(xì)菌的生長(zhǎng)和代謝達(dá)到殺菌或抑菌的效果，所以人們推測(cè)sRNA可能是尋找抗菌藥物的新靶點(diǎn)[16]。這也是研究sRNA對(duì)胞內(nèi)菌調(diào)控作用的最終目的。用Nva-FMDP 處理沙門菌時(shí)sRNA GlmZ和GlmY的表達(dá)量上升，GlmZ和GlmY沙門菌突變株的最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration，MIC)較野生株降低400%～6 400%，表明GlmZ和GlmY對(duì)沙門菌的藥物敏感性有很強(qiáng)的調(diào)控作用，為臨床上治療細(xì)菌感染提供了理論依據(jù)[17]。

2　sRNA對(duì)胞內(nèi)菌毒力的調(diào)控作用

最近報(bào)道，細(xì)菌sRNA可通過調(diào)控細(xì)菌在宿主細(xì)胞中的毒力而使細(xì)菌適應(yīng)感染細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境變化[18]。如李斯特菌sRNA Rli27調(diào)控一種編碼與毒力有關(guān)的膜蛋白的基因cislmo0412，從而調(diào)控細(xì)菌毒力[19]。sRNA Rli27還可通過靶向lmo0514基因的5′-UTR(234個(gè)核苷酸)而調(diào)控細(xì)菌細(xì)胞壁相關(guān)蛋白的表達(dá)水平，因?yàn)樵摶蚩删幋a一種功能未知的表面蛋白，并在細(xì)胞壁上富集[20]。此外，與體外培養(yǎng)菌株相比，感染細(xì)胞中李斯特菌sRNA Rli27的表達(dá)量增高20～25倍。但在上皮細(xì)胞JEG-3中，與野生株相比，李斯特菌sRNA Rli27缺失突變株的Lmo0514蛋白表達(dá)量降低250%～300%[21]。以上結(jié)果表明，李斯特菌sRNA Rli27能調(diào)控其在感染過程中的毒力。另有研究發(fā)現(xiàn)，在細(xì)菌包膜壓力變大時(shí)李斯特菌可誘導(dǎo)sRNA LhrC表達(dá)，而李斯特菌sRNA LhrC能抑制細(xì)菌lapB基因(編碼細(xì)菌進(jìn)入非吞噬細(xì)胞所需的黏附素)的翻譯，從而降低細(xì)菌在感染宿主中的毒力[22]。

在鼠傷寒沙門菌感染成纖維細(xì)胞模型中，鼠傷寒沙門菌sRNA IesR-1持續(xù)表達(dá)，但在細(xì)菌生長(zhǎng)受到抑制處理時(shí)表達(dá)上調(diào)[23]。鼠傷寒沙門菌sRNA IseR-1可與細(xì)菌感染細(xì)胞時(shí)所必需的在pSLT毒力質(zhì)粒上編碼毒力蛋白的PSLT047基因mRNA 3′-UTR不完全互補(bǔ)結(jié)合，從而調(diào)控細(xì)菌毒力；鼠傷寒沙門菌sRNA IesR-1缺失突變株在人類成纖維細(xì)胞中持續(xù)感染的能力下降，且在鼠傷寒模型中細(xì)菌毒力減弱[23-24]。以上研究表明，鼠傷寒沙門菌sRNA可調(diào)控細(xì)菌的毒力。

通過RNA雜交預(yù)測(cè)布氏桿菌sRNA BSR0602的靶基因是gntR。在野生株與sRNA BSR0602突變株、野生株與sRNA BSR0602過表達(dá)株的競(jìng)爭(zhēng)性感染小鼠實(shí)驗(yàn)中，分別以相同劑量的兩種細(xì)菌混合注入小鼠腹腔感染24 h，將感染小鼠腎勻漿分別接種于卡那霉素抗性的TSA培養(yǎng)基(適用于sRNA BSR0602突變株培養(yǎng))、氨芐西林抗性的TSA培養(yǎng)基(適用于sRNA BSR0602表達(dá)株)和TSA培養(yǎng)基，細(xì)菌計(jì)數(shù)發(fā)現(xiàn)腎中sRNA BSR0602過表達(dá)株菌量/野生株菌量比值為0.3，腎中sRNA BSR0602突變株菌量/野生株菌量比值>1，表明sRNA BSR0602突變株的毒力大于野生株，而sRNA BSR0602過表達(dá)株的毒力小于野生株。同時(shí)，在野生株與sRNA BSR0602突變株、野生株與sRNA BSR0602過表達(dá)株的競(jìng)爭(zhēng)性感染細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，分別以相同劑量的兩種細(xì)菌混合后感染RAW264.7巨噬細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)sRNA BSR0602過表達(dá)株存活率明顯低于野生株[25]。在布氏桿菌16M及其gntR突變株感染小鼠模型中，不同感染時(shí)間點(diǎn)sRNA BSR0602表達(dá)水平與gntR表達(dá)水平成反比，且小鼠腎中g(shù)ntR突變株數(shù)量明顯少于野生株，提示sRNA BSR0602可負(fù)調(diào)控靶基因gntR的表達(dá)，從而降低布氏桿菌在細(xì)胞中的存活率[25]。這些均表明布氏桿菌sRNA BSR0602可負(fù)調(diào)控細(xì)菌在宿主內(nèi)的毒力及其存活率。

3　sRNA對(duì)胞內(nèi)菌鐵水平的調(diào)控作用

鐵是細(xì)菌生長(zhǎng)必需的重要元素，參與許多生物學(xué)過程，包括細(xì)菌生長(zhǎng)分化、電子轉(zhuǎn)移、氧運(yùn)輸?shù)?。?xì)胞內(nèi)鐵的含量增加，會(huì)直接導(dǎo)致活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)水平上升，從而對(duì)細(xì)菌造成損傷[26]。當(dāng)細(xì)菌受到氧化脅迫時(shí)，可通過誘導(dǎo)鐵硫蛋白形成來進(jìn)行自身保護(hù)[27]。

在大多數(shù)細(xì)菌中，鐵吸收調(diào)節(jié)蛋白(ferric uptake regulator，F(xiàn)ur)可調(diào)節(jié)細(xì)菌的鐵穩(wěn)態(tài)。在富鐵條件下，F(xiàn)ur通常抑制鐵載體的生成和鐵貯存蛋白基因的表達(dá)；在低鐵條件下，F(xiàn)ur失活，使攝取鐵的相關(guān)基因表達(dá)，進(jìn)而造成鐵載體生成增加[28]。在腸道沙門菌fur突變株中，sRNA RfrA和RfrB可增加細(xì)菌對(duì)氧化應(yīng)激的敏感性，這可能是由于sRNA RfrA和RfrB抑制細(xì)菌中參與氧化應(yīng)激的含鐵蛋白生成，從而增加細(xì)菌內(nèi)游離鐵的水平。此外，腸道沙門菌sRNA RfrA和RfrB突變株鐵載體產(chǎn)量高于野生株，表明sRNA RfrA和RfrB也可通過抑制細(xì)菌中鐵載體的生成來調(diào)控細(xì)菌內(nèi)鐵的水平[29]。

鼠傷寒沙門菌感染巨噬細(xì)胞時(shí)，鼠傷寒沙門菌sRNA RyhB-1和RyhB-2被誘導(dǎo)表達(dá)[30]。在高鐵和H2O2條件下，體外培養(yǎng)鼠傷寒沙門菌sRNA RyhB-1和RyhB-2突變株與野生株發(fā)現(xiàn)，sRNA RyhB-1和RyhB-2突變株中可調(diào)控鐵穩(wěn)態(tài)且能與Fe2+結(jié)合的羰基蛋白含量高于野生株，提示sRNA RyhB-1和RyhB-2下調(diào)含鐵蛋白(使細(xì)菌在缺鐵條件下存活)水平[31]。以上均表明鼠傷寒沙門菌sRNA可能參與調(diào)控細(xì)菌內(nèi)的鐵水平[32]。

布氏桿菌sRNA BsrH位于布氏桿菌基因hemH與編碼脂蛋白Omp10的基因之間。在細(xì)菌感染非吞噬細(xì)胞HeLa和吞噬細(xì)胞J774A.1時(shí)，sRNA BsrH過表達(dá)株與野生株胞內(nèi)細(xì)菌量相似；在小鼠感染模型中，小鼠腎中sRNA BsrH過表達(dá)株與野生株胞內(nèi)細(xì)菌量也相似。此外，在低鐵條件下體外培養(yǎng)4 h，檢測(cè)布氏桿菌sRNA BsrH的表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)缺鐵時(shí)BsrH表達(dá)水平下降；同樣在低鐵條件下，sRNA BsrH過表達(dá)株比野生株存活率低，表明布氏桿菌sRNA BsrH不能調(diào)控細(xì)菌的毒力，但與細(xì)菌內(nèi)鐵的代謝平衡有關(guān)[33]。

4　結(jié)語(yǔ)

本文就胞內(nèi)菌sRNA對(duì)宿主細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌自身生長(zhǎng)、毒力和鐵水平的調(diào)控作用進(jìn)行綜述，介紹了細(xì)菌sRNA在許多生物過程(如環(huán)境傳感，壓力適應(yīng)，細(xì)菌毒性、傳染性及新陳代謝)中的重要作用?？紤]到病原菌中sRNA可能模仿真核微小RNA(microRNA，miRNA)破壞宿主細(xì)胞的功能[32]，且最近有報(bào)道大腸埃希菌sRNA OxyS和DsrA可通過調(diào)節(jié)秀麗隱桿線蟲的基因表達(dá)從而調(diào)控其生理作用[34]，推測(cè)sRNA可能在感染過程中發(fā)揮調(diào)控宿主細(xì)胞功能的作用。隨著對(duì)細(xì)菌sRNA的深入分析和逐步認(rèn)證，其新的調(diào)節(jié)機(jī)制及生物學(xué)功能可能得到進(jìn)一步闡明。

[1]Gottesman S,Storz G.Bacterial small RNA regulators: versatile roles and rapidly evolving variations [J].Cold Spring Harb Perspect Biol,2011,3(12): a003798.

[2]Caldelari I,Chao Y,Romby P,Vogel J.RNA-mediated regulation in pathogenic bacteria [J].Cold Spring Harb Perspect Med,2013,3(9): a010298.

[3]Desnoyers G,Bouchard MP,Massé E.New insights into small RNA-dependent translational regulation in prokaryotes [J].Trends Genet,2013,29(2): 92-98.

[4]Timmermans J,Van Melderen L.Post-transcriptional global regulation by CsrA in bacteria [J].Cell Mol Life Sci,2010,67(17): 2897-2908.

[5]Papenfort K,Vogel J.Small RNA functions in carbon metabolism and virulence of enteric pathogens [J].Front Cell Infect Microbiol,2014,4: 91.

[6]Shao Y,Feng L,Rutherford ST,Papenfort K,Bassler BL.Functional determinants of the quorum-sensing non-coding RNAs and their roles in target regulation [J].EMBO J,2013,32(15): 2158-2171.

[7]Hoe CH,Raabe CA,Rozhdestvensky TS,Tang TH.Bacterial sRNAs: regulation in stress [J].Int J Med Microbiol,2013,303(5): 217-229.

[8]Canton J,Kima PE.Interactions of pathogen-containing compartments with the secretory pathway [J].Cell Microbiol,2012,14(11): 1676-1686.

[9]Repoila F,Gottesman S.Temperature sensing by the dsrA promoter [J].J Bacteriol,2003,185(22): 6609-6614.

[10]Faucher SP,Friedlander G,Livny J,Margalit H,Shuman HA.Legionella pneumophila 6S RNA optimizes intracellular multiplication [J].Proc Natl Acad Sci USA,2010,107(16): 7533-7538.

[11]Ortega AD,Gonzalo-Asensio J,García-Del Portillo F.Dynamics of Salmonella small RNA expression in non-growing bacteria located inside eukaryotic cells [J].RNA Biol,2012,9(4): 469-488.

[12]Toledo-Arana A,Dussurget O,Nikitas G,Sesto N,Guet-Revillet H,Balestrino D,Loh E,Gripenland J,Tiensuu T,Vaitkevicius K,Barthelemy M,Vergassola M,Nahori MA,Soubigou G,Régnault B,Coppée JY,Lecuit M,Johansson J,Cossart P.The Listeria transcriptional landscape from saprophytism to virulence [J].Nature,2009,459(7249): 950-956.

[13]Mraheil MA,Billion A,Mohamed W,Mukherjee K,Kuenne C,Pischimarov J,Krawitz C,Retey J,Hartsch T,Chakraborty T,Hain T.The intracellular sRNA transcriptome of Listeria monocytogenes during growth in macrophages [J].Nucleic Acids Res,2011,39(10): 4235-4248.

[14]Grieshaber NA,Fischer ER,Mead DJ,Dooley CA,Hackstadt T.Chlamydial histone-DNA interactions are disrupted by a metabolite in the methylerythritol phosphate pathway of isoprenoid biosynthesis [J].Proc Natl Acad Sci USA,2004,101(19): 7451-7456.

[15]Grieshaber NA,Grieshaber SS,Fischer ER,Hackstadt T.A small RNA inhibits translation of the histone-like protein Hc1 in Chlamydia trachomatis [J].Mol Microbiol,2006,59(2): 541-550.

[16]張旺,李元建.細(xì)菌sRNA與抗菌藥物的藥理作用及耐藥性 [J].中南醫(yī)學(xué)科學(xué)雜志,2015(1): 1-4.

[17]Sittka A,Pfeiffer V,Tedin K,Vogel J.The RNA chaperone Hfq is essential for the virulence of Salmonella typhimurium [J].Mol Microbiol,2007,63(1): 193-217.

[18]Khan MA,G?pel Y,Milewski S,G?rke B.Two small RNAs conserved in enterobacteriaceae provide intrinsic resistance to antibiotics targeting the cell wall biosynthesis enzyme glucosamine-6-phosphate synthase [J/OL].Front Microbiol,2016.http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fmicb.2016.00908/full.

[19]Quereda JJ,Pucciarelli MG.Deletion of the membrane protein Lmo0412 increases the virulence of Listeria monocytogenes [J].Microbes Infect,2014,16(8): 623-632.

[20]García-del Portillo F,Calvo E,D′Orazio V,Pucciarelli MG.Association of ActA to peptidoglycan revealed by cell wall proteomics of intracellular Listeria monocytogenes [J].J Biol Chem,2011,286(40):34675-34689.

[21]Quereda JJ,Ortega AD,Pucciarelli MG,García-del Portillo F.The Listeria small RNA Rli27 regulates a cell wall protein inside eukaryotic cells by targeting a long 5′-UTR variant [J].PLoS Genet,2014,10(10): e1004765.

[22]Sievers S,Sternkopf Lillebk EM,Jacobsen K,Lund A,Mollerup MS,Nielsen PK,Kallipolitis BH.A multicopy sRNA of Listeria monocytogenes regulates expression of the virulence adhesin LapB [J].Nucleic Acids Res,2014,42(14): 9383-9398.

[23]Gonzalo-Asensio J,Ortega AD,Rico-Pérez G,Pucciarelli MG,García-del Portillo F.A novel antisense RNA from the Salmonella virulence plasmid pSLT expressed by non-growing bacteria inside eukaryotic cells [J].PLoS One,2013,8(10): e77939.

[24]Ortega AD,Quereda JJ,Pucciarelli MG,García-del Portillo F.Non-coding RNA regulation in pathogenic bacteria located inside eukaryotic cells [J].Front Cell Infect Microbiol,2014,4: 162.

[25]Wang Y,Ke Y,Xu J,Wang L,Wang T,Liang H,Zhang W,Gong C,Yuan J,Zhuang Y,An C,Lei S,Du X,Wang Z,Li W,Yuan X,Huang L,Yang X,Chen Z.Identification of a novel small non-coding RNA modulating the intracellular survival of Brucella melitensis [J].Front Microbiol,2015,6: 164.

[26]Kadner RJ.Regulation by iron: RNA rules the rust [J].J Bacteriol,2005,187(20): 6870-6873.

[27]楊芊,金中初.細(xì)菌的氧化應(yīng)激反應(yīng)及其基因調(diào)控 [J].國(guó)外醫(yī)學(xué)·微生物學(xué)分冊(cè),1998,21(2): 21-24.

[28]Hantke K.Iron and metal regulation in bacteria [J].Curr Opin Microbiol,2001,4(2): 172-177.

[29]Leclerc JM,Dozois CM,Daigle F.Role of the Salmonella enterica serovar Typhi fur regulator and small RNAs RfrA and RfrB in iron homeostasis and interaction with host cells [J].Microbiology,2013,159(Pt 3): 591-602.

[30]Padalon-Brauch G,Hershberg R,Elgrably-Weiss M,Baruch K,Rosenshine I,Margalit H,Altuvia S.Small RNAs encoded within genetic islands of Salmonella typhimurium show host-induced expression and role in virulence [J].Nucleic Acids Res,2008,36(6): 1913-1927.

[31]Calderón IL,Morales EH,Collao B,Calderón PF,Chahuán CA,Acua LG,Gil F,Saavedra CP.Role of Salmonella typhimurium small RNAs RyhB-1 and RyhB-2 in the oxidative stress response [J].Res Microbiol,2014,165(1): 30-40.

[32]Oliva G,Sahr T,Buchrieser C.Small RNAs,5′ UTR elements and RNA-binding proteins in intracellular bacteria: impact on metabolism and virulence [J].FEMS Microbiol Rev,2015,39(3): 331-349.

[33]Peng X,Dong H,Wu Q.A new cis-encoded sRNA,BsrH,regulating the expression of hemH gene in Brucella abortus 2308 [J].FEMS Microbiol Lett,2015,362(2): 1-7.

[34]Liu H,Wang X,Wang HD,Wu J,Ren J,Meng L,Wu Q,Dong H,Wu J,Kao TY,Ge Q,Wu ZX,Yuh CH,Shan G.Escherichia coli noncoding RNAs can affect gene expression and physiology of Caenorhabditis elegans [J/OL].Nat Commun,2012.http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n9/full/ncomms2071.html.

.ZHANG Fengmin,E-mail: fengminzhang@ems.hrbmu.edu.cn

Regulatory role of small RNA in intracellular bacterial growth,virulence and iron level

WU Zheng,LI Wenjing,LI Aimei,FU Yingmei,ZHANG Fengmin

Department of Microbiology,Harbin Medical University,Wu Lien-Teh Institute,The Heilongjiang Key Laboratory of Immunity and Infection,The Key Laboratory of Pathogenic Biology,Heilongjiang Higher Education Institutions,Harbin 150081,China

Small RNA (sRNA) is a class of non-coding RNA of 50-500 bases with a regulatory function on transcription,translation and mRNA stability.Bacterial sRNAs have been implicated in gene expression,cellular proliferation,virulence and adaptation to environmental conditions.The role of sRNAs in intracellular infection (such asSalmonella,Listeria,Legionellapneumophia,etc.),including the regulation on growth,virulence and host iron levels is reviewed in this paper.

Bacterium; Small RNA; Intracellular bacterium; Virulence; Growth

國(guó)家自然科學(xué)基金(J1103609、J1210062、31370164、811013000)

張鳳民

2016-04-21)