王虎虎,何淑雯,胡海靜,白 云,邵良婷,徐幸蓮
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 肉品加工與質(zhì)量控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210095)
食源性致病菌是危害公眾健康和食品安全的主要因素[1],全球范圍內(nèi)的污染調(diào)查結(jié)果顯示,在所有食源性致病菌中,沙門氏菌每年引發(fā)的食物中毒事件數(shù)量位居首位[2-3]。污染溯源結(jié)果顯示大量的微生物污染主要來源于交叉污染,存活于食品加工設(shè)備表面的黏附細(xì)菌和生物菌膜是引起交叉污染的源頭和傳播中心[4-5]。生物菌膜是細(xì)菌黏附行為最為突出的表現(xiàn),也被稱為生物膜或生物被膜,指菌體吸附于固體材料表面(如食品加工設(shè)備中的不銹鋼、塑料和玻璃等),并通過增殖、分泌胞外基質(zhì)而形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的細(xì)菌群體[6]。相比于浮游態(tài),黏附菌體對食品消毒劑的抵抗性提高了成百上千倍,并可促進(jìn)毒力和耐藥基因在細(xì)菌種屬間的水平轉(zhuǎn)移,對食品安全具有重大危害。在生物菌膜形成過程中,初始黏附和生物菌膜成熟是最為重要的兩個階段,初始黏附與菌體的黏附潛能密切相關(guān),而生物菌膜成熟直接由胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)決定,這兩個過程均受相關(guān)基因通路的調(diào)控,因此初始黏附和EPS及其調(diào)控通路是研究生物菌膜的主要聚焦點(diǎn)。本文在闡述黏附輔助體(菌毛和鞭毛)和EPS對生物菌膜形成的具體作用基礎(chǔ)上,重點(diǎn)論述了mRNA和非編碼小RNA(non-coding small RNA,sRNAs)對生物菌膜形成的調(diào)控途徑、機(jī)制和作用模式。
在生物菌膜形成的初始階段,菌體結(jié)構(gòu)(如鞭毛和菌毛)在靠近并附著于接觸物表面的過程中起主要作用。鞭毛、I型菌毛和IV型菌毛對菌體與各類接觸物表面的初始相互作用至關(guān)重要,能使細(xì)菌沿著接觸物表面移動,從而促進(jìn)生物菌膜的生長和擴(kuò)散[7-8](圖1)。在生物菌膜成熟期,主要靠EPS包裹菌體并維持三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),細(xì)菌從浮游態(tài)轉(zhuǎn)化為黏附態(tài)的過程中,控制相關(guān)菌體結(jié)構(gòu)和EPS合成的mRNA調(diào)控通路發(fā)揮了重要作用,直接決定生物菌膜形成能力。
圖1 生物菌膜形成模型[8]Fig. 1 Model for biofilm formation[8]
浮游菌首先與接觸物表面接觸實(shí)現(xiàn)初始黏附,進(jìn)而形成生物菌膜,此過程主要由鞭毛介導(dǎo)的移動性主導(dǎo),菌體可通過鞭毛的牽引作用克服排斥力后移動至接觸物表面[9],這是細(xì)菌黏附的先決條件。鞭毛由基體、鞭毛鉤和鞭毛絲3 個部分組成[10]。根據(jù)鼠傷寒沙門氏菌的鞭毛調(diào)節(jié)基因模型,在轉(zhuǎn)錄層面的鞭毛操縱子分為3 類,第1類僅包含flhDC1 個操縱子,第2類包含7 個操縱子(flgA、flgB、flhB、fliA、fliE、fliF和fliL),均受第1類操縱子的正調(diào)控,第3類包含至少5 個操縱子(flgK、tar、motA、fliC和fliD)。鞭毛操縱子的順序表達(dá)與鞭毛結(jié)構(gòu)的組裝過程相關(guān)聯(lián),所有與鉤體組裝有關(guān)的基因都屬于第2類,而與絲體組裝有關(guān)的基因都屬于第3類。以flhDC為核心的鞭毛形成通路[11]在細(xì)菌指數(shù)生長期被激活,flhDC激活由fliA編碼的σF因子以及fliA下游基因,這些元件共同調(diào)控菌體鞭毛的形成,并決定著菌體的移動性能;同時,σF因子調(diào)控著由YhjH介導(dǎo)的YcgR蛋白表達(dá),以此降低YcgR對鞭毛形成的抑制作用。盡管隨著黏附進(jìn)程的推進(jìn),與鞭毛形成的關(guān)聯(lián)基因被顯著下調(diào),但不可否認(rèn)的是鞭毛在菌體初始黏附階段和決定菌體移動性能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
I型菌毛是腸桿菌科中常見的一種黏附細(xì)胞器,主要負(fù)責(zé)與宿主細(xì)胞的首次接觸以及宿主與病原體間的相互作用[12]。I型菌毛可通過I型黏附素FimH與接觸物表面之間的相互作用,非特異性地附著于多種接觸物表面,在生物菌膜形成的早期階段發(fā)揮重要作用[13-14]。腸炎沙門氏菌的I型菌毛參與菌體對不銹鋼或聚四氟乙烯等表面的黏附[15]。IV型菌毛是常見的細(xì)菌表面附屬結(jié)構(gòu),IV型菌毛通過聚合而伸長,通過解聚而回縮,其長度是動態(tài)變化的,該特性對于細(xì)菌在接觸物表面的定植具有重要作用。在回縮過程中,當(dāng)IV型菌毛附著到接觸面時,會向該接觸面施加非常大的力,該力可以觸發(fā)細(xì)菌的蹭行移動,實(shí)現(xiàn)細(xì)菌在接觸物表面的移動[16]。同時,IV型菌毛能夠通過穩(wěn)定菌體與接觸物表面的相互作用和對抗菌體-菌體間的靜電斥力促進(jìn)微菌落和細(xì)菌單層形成[9],為生物菌膜的形成奠定基礎(chǔ)。腸道沙門氏菌中,僅在嚴(yán)格適應(yīng)人類的傷寒血清型中檢測到IV型菌毛,組裝其所必需的11 個基因在沙門氏菌“致病島”上的菌毛操縱子中均存在,這些基因是該菌黏附至人腸細(xì)胞所必需的[17]。
胞外基質(zhì)是生物菌膜的另一重要組分,主要由EPS構(gòu)成,根據(jù)具體功能,不同的EPS可被劃分為結(jié)構(gòu)性、吸附性、表面活性和信息性等多種類型。EPS在生物菌膜形成中的主要作用包括但不限于[18-19]:1)浮游菌與基質(zhì)接觸時,通過分泌EPS可實(shí)現(xiàn)迅速而牢固的黏附;2)局部的EPS分泌會引起細(xì)菌的滑動,允許其趨向更佳的生長條件或與其他微生物獲得聯(lián)系;3)細(xì)菌在胞外分泌大量的EPS,有利于生物菌膜穩(wěn)定;4)生物菌膜成熟后,EPS的持續(xù)產(chǎn)生能將部分細(xì)胞推離接觸物表面,使其進(jìn)入流動相并脫離生物菌膜。
沙門氏菌EPS的主要成分有纖維素、淀粉樣卷曲纖維、莢膜異多糖酸等。其中,纖維素(αβ-1-4-D-葡萄糖聚合物)是一種結(jié)構(gòu)性EPS,能夠與其他胞外組分交織形成三維結(jié)構(gòu),促進(jìn)細(xì)胞間相互作用,并保護(hù)細(xì)胞免受不利環(huán)境的侵害。它的合成需要bcsABZC-bcsEFG操縱子編碼的基因參與。卷曲纖維蛋白是一種淀粉樣蛋白物質(zhì),其在大腸桿菌中的生物合成已被廣泛地報道[20],同源操縱子在沙門氏菌屬中已被鑒定出,并被命名為agfBA和agfDEFG;腸炎沙門氏菌能夠產(chǎn)生多種類型的卷曲纖維蛋白,包括SEF14、SEF17、SEF18和SEF21,它們具有黏附到特氟龍和不銹鋼等多種接觸物表面的能力[21]。莢膜異多糖酸是一種復(fù)雜的支鏈聚合物,其合成需要wca基因座中攜帶的19 個基因;無法合成莢膜異多糖酸的突變體可以形成一到兩層細(xì)胞厚的致密層,但無法構(gòu)建更復(fù)雜的多層生物菌膜[22]。在黏附基質(zhì)形成通路中,csgD是生物菌膜形成的核心調(diào)控元件,其在細(xì)菌指數(shù)生長末期和穩(wěn)定期大量轉(zhuǎn)錄表達(dá),并受溫度、氧分壓、高滲透壓和酸度等外源應(yīng)激因子的調(diào)控[23],這也是菌體能夠快速響應(yīng)環(huán)境變化并適應(yīng)存活的分子基礎(chǔ);csgD幾乎決定了所有黏附體EPS的形成和分泌,它通過csgB、adrA、bapA和yihW等基因的調(diào)控實(shí)現(xiàn)對菌毛、菌體纖維素和表面黏性蛋白等黏附因子的合成控制,綜合調(diào)控黏附聚集體的最終形成和穩(wěn)定性。
RpoS(σS)是一種細(xì)菌系統(tǒng)調(diào)控元件,調(diào)控著500多種與穩(wěn)定期生長和脅迫響應(yīng)關(guān)聯(lián)的基因,可為生物菌膜中的菌體提供強(qiáng)大的保護(hù)。沙門氏菌生物菌膜形成過程中,超過25%的與rpoS調(diào)控有關(guān)的基因表達(dá)都會顯著上調(diào)[24-25]。同時,生長穩(wěn)定期菌體內(nèi)csgD的表達(dá)及其對csgB和adrA的調(diào)控也會顯著依賴于rpoS,同時rpoS可以激活與移動性能有關(guān)的通路進(jìn)而對生物菌膜產(chǎn)生影響。
c-di-GMP是細(xì)菌體內(nèi)一類重要的第二信使,它是三磷酸鳥苷在二鳥苷酸環(huán)化酶、磷酸二酯酶等物質(zhì)生化反應(yīng)下的最終產(chǎn)物,該信號分子通過與關(guān)聯(lián)蛋白(CsgD、BcsA和AdrA等)結(jié)合改變活性方式,促進(jìn)菌毛和菌體纖維素的形成或抑制菌體移動性從而參與生物菌膜的形成調(diào)控;已證實(shí)菌體纖維素的合成完全依賴于體內(nèi)c-di-GMP水平,且菌體對該信號分子的自我利用沒有形成來源偏好性[26]。
除上述通路外,沙門氏菌內(nèi)還存在phoP/Q、csrA-barA/sirA、csr和Rcs等與菌體黏附行為有關(guān)的其他輔助調(diào)控通路[26-28],這些通路通過影響菌體的黏附潛能、移動性能、外膜蛋白、抗應(yīng)激能力、二級代謝、EPS和細(xì)菌趨向性等途徑調(diào)控生物菌膜形成。
sRNAs是近年來在原核生物中發(fā)現(xiàn)的一類新型轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子,廣泛存在于沙門氏菌等食源性致病菌中。sRNA的長度介于50~500 nt之間,在基因組中被轉(zhuǎn)錄但不翻譯蛋白質(zhì),其轉(zhuǎn)錄通常始于可折疊形成穩(wěn)定莖環(huán)結(jié)構(gòu)的基因序列,終止于Rho不依賴的轉(zhuǎn)錄終止子[29]。sRNAs主要通過兩種方式發(fā)揮調(diào)控作用[30]:1)通過“堿基互補(bǔ)配對”的方式抑制靶mRNA的翻譯或降解,該過程通常需要伴侶蛋白Hfq的參與協(xié)助[31],這也是sRNA最主要的調(diào)控方式;2)通過模仿核酸結(jié)構(gòu)調(diào)控靶標(biāo)蛋白質(zhì)活性,sRNAs競爭性結(jié)合調(diào)控蛋白(RNA結(jié)合蛋白)的靶標(biāo)mRNA,抑制靶標(biāo)蛋白的功能發(fā)揮。sRNAs對細(xì)菌生理代謝功能的調(diào)控已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一,部分研究機(jī)構(gòu)建立專門的sRNAs資源庫平臺,供全球?qū)W者研究共享,如Rfam、sRNATarBase和BSRD(bacterial small regulatory RNA database)等。
沙門氏菌是學(xué)者們研究細(xì)菌sRNAs的模式菌株之一,尤其是鼠傷寒血清型,目前針對該血清型的研究最為集中和系統(tǒng)。研究人員利用微矩陣、生物信息學(xué)預(yù)測、高通量測序等技術(shù)手段,現(xiàn)已在沙門氏菌中發(fā)現(xiàn)了140多個sRNAs,有些sRNAs在沙門氏菌屬內(nèi)保守,如IsrL和InvR;有些是某種血清型特有,如sRNA Stnc1400只存在于鼠傷寒和乙型副傷寒血清型的某些菌株中[32]。沙門氏菌的sRNAs參與了菌體生長存活、毒性侵襲、黏附和耐受應(yīng)激等多種代謝調(diào)控[33-35]。
細(xì)菌的移動性在生物菌膜形成的早期發(fā)揮重要作用[10],Kearns將細(xì)菌移動劃分為叢動、泳動和蹭行等多種方式[36]。上述移動方式主要由鞭毛和菌毛等器官提供動力。目前,已有諸多研究表明sRNA參與了沙門氏菌移動性的調(diào)控。在鼠傷寒沙門氏菌中,sRNA SroC能夠通過下調(diào)flhBAE和fliE基因的表達(dá)以調(diào)節(jié)鞭毛的合成,且SroC過表達(dá)的野生株呈現(xiàn)出了非鞭毛表現(xiàn)型[37]。Ryan等發(fā)現(xiàn)sRNA DsrA的缺失降低了鼠傷寒沙門氏菌的移動性能,并指出DsrA可能具有上調(diào)鞭毛結(jié)構(gòu)蛋白基因fliC和fljB的作用[35]。同時研究發(fā)現(xiàn)參與運(yùn)動性和趨化性的3 個基因(flgJ、cheY和fliF)的轉(zhuǎn)錄受sRNA RyhB同源物RyhB-2下調(diào)[38]。另外sRNA McaS可通過與flhD5’-UTR中的兩個區(qū)域結(jié)合而直接激活鞭毛合成的主要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子flhDCmRNA,從而導(dǎo)致細(xì)菌運(yùn)動性的增強(qiáng)[39]。國內(nèi)學(xué)者陸仁飛等發(fā)現(xiàn)鼠傷寒沙門氏菌sRNA S2959通過上調(diào)flhD、fliA和fljB的mRNA水平促進(jìn)鞭毛的表達(dá),進(jìn)一步提高細(xì)菌的移動和菌膜形成能力[40]。
在其他細(xì)菌中也發(fā)現(xiàn)sRNA參與菌體的移動性能調(diào)控,在大腸桿菌中發(fā)掘出9 種能夠同時抑制泳動和叢動的sRNA[41],研究發(fā)現(xiàn)GlmY可導(dǎo)致泳動能力的大幅下降,但對叢動的影響較為輕微;與之相反,SgrS(一種抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的sRNA)能顯著抑制叢動,但對泳動作用甚微。此外,研究表明蹭行運(yùn)動部分取決于prrF基因座,揭示了sRNA PrrF與運(yùn)動性之間的新型聯(lián)系[42]。
csgD是控制生物菌膜形成的核心轉(zhuǎn)錄因子,能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生卷曲菌毛和纖維素以及調(diào)控c-di-GMP所需的csgBAC操縱子的表達(dá)。csgD的表達(dá)在轉(zhuǎn)錄后層面至少受到5 個Hfq依賴型sRNA的調(diào)控,分別為OmrA、OmrB、GcvB、McaS和RprA[43],均能與csgDmRNA的5’非編碼區(qū)(長約150 nt)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,通過封閉核糖體結(jié)合位點(diǎn)、干擾翻譯起始因子而發(fā)揮阻遏作用。這些sRNA分別屬于不同的調(diào)節(jié)子,并且在不同的生長條件下表達(dá)。
在響應(yīng)高滲透壓下,OmrA/OmrB的表達(dá)由EnvZ-OmpR進(jìn)行調(diào)控,在適合細(xì)菌浮游生長的條件下,OmrA/OmrB的過表達(dá)可能導(dǎo)致csgD的下調(diào),進(jìn)而造成卷曲菌毛的減少。sRNA GcvB是氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)錄后總調(diào)節(jié)因子,由參與調(diào)節(jié)甘氨酸裂解系統(tǒng)的兩個主要轉(zhuǎn)錄因子GcvA和GcvR進(jìn)行調(diào)節(jié),能夠在響應(yīng)氨基酸可獲得性時抑制csgD的表達(dá)。McaS是腸桿菌中一種重要的sRNA,由碳源的質(zhì)量和生長速率激活[43-44],可通過結(jié)合csgD和flhCDmRNA并反向?qū)ζ湔{(diào)控而不利于生物菌膜形成:在McaS缺失的情況下,csgD會發(fā)生上調(diào),而McaS表達(dá)量的增加會激活鞭毛主調(diào)節(jié)子flhDC的合成。依賴McaS的生物菌膜調(diào)控較為復(fù)雜,因?yàn)樵搒RNA還能夠激活聚-N-乙酰氨基葡萄糖(一種廣泛存在于生物菌膜胞外基質(zhì)中的多糖),導(dǎo)致形成獨(dú)立于CsgD途徑的生物菌膜[45]。sRNA RprA在應(yīng)激時被激活,能夠正向調(diào)控一般應(yīng)激反應(yīng)σS,一旦細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)轲じ綉B(tài),RpoS就會激活csgD的表達(dá)和卷曲纖維蛋白的生物合成,而RprA則會通過二鳥苷酸環(huán)化酶YdaM抑制csgD表達(dá)。此外,RprA能夠在卷曲纖維蛋白存在情況下調(diào)節(jié)莢膜異多糖酸和纖維素的合成,為了平衡響應(yīng)特定環(huán)境刺激所必需的EPS組分的表達(dá)[45]。
在σS控制的一般應(yīng)激反應(yīng)的誘導(dǎo)中,DsrA、ArcZ和RprA3 種sRNA起到了重要作用[25,46-49]。其中,DsrA決定了當(dāng)細(xì)胞處于低溫(<25 ℃)或暴露于高滲透壓時RpoS的累積及其活性的保持。RprA由Rcs激活,能直接抑制包括鞭毛合成基因在內(nèi)的其他基因;滲透壓升高也可誘導(dǎo)Rcs系統(tǒng),在DsrA缺失的情況下,RprA能夠在滲透壓沖擊條件下激活rpoS的翻譯;并且,RprA激活的rpoS翻譯有助于確保生物菌膜成熟過程中RpoS的正確定時表達(dá)。ArcZ由雙組分系統(tǒng)ArcB/ArcA負(fù)調(diào)控,ArcZ從最初120 nt轉(zhuǎn)錄本的3’末端被加工成56 nt的RNA,56 nt的ArcZ可與rpoS發(fā)夾配對,采用與DsrA和RprA類似的方式激活rpoS翻譯;在有氧條件下,ArcZ表達(dá)良好,但在無氧條件下,ArcA抑制ArcZ表達(dá),從而間接地下調(diào)rpoS翻譯。
研究表明,c-di-GMP的水平直接或間接地受到sRNA的調(diào)節(jié)。在腸桿菌中對c-di-GMP水平的間接調(diào)節(jié)已確定與生物膜調(diào)節(jié)因子CsgD相關(guān)。CsgD能夠激活鳥苷酸環(huán)化酶AdrA,并促進(jìn)c-di-GMP的合成。另一方面,CsgD反過來通過鳥苷酸環(huán)化酶YdaM受到c-di-GMP的作用,從而對卷曲菌毛的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。CsgD和YdaM均受sRNA RprA負(fù)調(diào)控[49],RprA產(chǎn)生的負(fù)前饋環(huán)能直接下調(diào)CsgD和YdaM所控制的基因,確保c-di-GMP維持在低水平。群體感應(yīng)反應(yīng)所需的合酶LuxS參與了鼠傷寒沙門氏菌生物菌膜的形成過程,luxS突變株的生物菌膜表型取決于sRNA MicA,且該sRNA的平衡濃度對于生物菌膜形成至關(guān)重要,但其具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究[50]。
CsrB和CsrC是兩個經(jīng)過充分研究的sRNA,能夠通過控制游離CsrA/RsmA蛋白的水平以觸發(fā)生物菌膜形成。近年來,對CsrB和CsrC作為細(xì)菌基因表達(dá)調(diào)控因子的研究大幅增加;CsrB/CsrC和CsrA的直系同源物已在許多其他伽瑪變形桿菌中鑒定出來,包括腸炎沙門氏菌、假單胞菌(RsmX/RsmY/RsmZ和RsmA)、弧菌(CsB、CsrC/CsrD和CsrA)和耶爾森菌(CsrB/CsrC和CsrA)等[45]。
黏附行為是沙門氏菌應(yīng)對外源環(huán)境脅迫而常采取的一種自我保護(hù)性行為,同時也是發(fā)揮菌體侵襲毒性的先決基礎(chǔ)。以沙門氏菌和大腸桿菌為代表的腸桿菌科sRNAs主要通過以下4 種模式發(fā)揮其對黏附行為的調(diào)控作用(圖2)。
圖2 sRNAs對黏附行為的調(diào)控模式[11]Fig. 2 Regulation patterns of sRNAs on Salmonella adhesion[11]
模式一:抑制鞭毛產(chǎn)生、促進(jìn)生物菌膜形成。該模式是sRNAs調(diào)控黏附行為的經(jīng)典模式,ArcZ是該模式下研究的最為清楚也最有代表性的sRNAs[51],沙門氏菌基因組中16%的基因表達(dá)都與ArcZ有關(guān),其可通過堿基配對的方式直接與flhDC5’-UTR發(fā)生結(jié)合從而抑制鞭毛的形成;在ArcB/ArcA雙組分系統(tǒng)的參與下,ArcZ可激活對csgD表達(dá)具有促進(jìn)作用的rpoS轉(zhuǎn)錄[52-53],并顯著降低菌體泳動能力。此外,DsrA和GadY也具有此類模式的調(diào)控功能。模式二:促進(jìn)鞭毛產(chǎn)生、抑制生物菌膜形成。該模式是沙門氏菌sRNAs調(diào)控黏附行為的一種潛在模式,McaS是細(xì)菌碳循環(huán)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的重要組成,其可通過結(jié)合flhD5’-UTR的序列直接激活flhDC,并通過與csgD的5’端部分結(jié)合,降低csgD表達(dá)[11],同時誘導(dǎo)csgD發(fā)生自我降解[44],在最適生長的37 ℃下該sRNA的調(diào)控作用最為顯著[25]。模式三:雙重抑制模式。該模式下sRNAs對鞭毛表達(dá)和生物菌膜形成具有雙重抑制作用,代表性sRNAs有OmrA/B,其可直接抑制由OmpR介導(dǎo)的鞭毛合成和FlgM的形成[54],并降低卷曲纖維蛋白菌毛和菌體纖維素的形成量[55-56];菌體生長環(huán)境中的應(yīng)激條件可誘導(dǎo)OmrA/B高效轉(zhuǎn)錄,在高滲透壓應(yīng)激下此類調(diào)控模式尤為顯著。模式四:多重效應(yīng)模式。此狀態(tài)下的代表性sRNAs有RprA,其過量轉(zhuǎn)錄可直接下調(diào)csgD。特定條件下,RprA可作為激活因子直接誘導(dǎo)σS介導(dǎo)的調(diào)控因子,并通過抑制YdaM表達(dá)進(jìn)而間接干預(yù)csgD的轉(zhuǎn)錄;當(dāng)csgD足量表達(dá)時,RprA也是其潛在的結(jié)合目標(biāo),進(jìn)而降低RprA與其他調(diào)控mRNA的結(jié)合效率[49]。
沙門氏菌生物菌膜廣泛存在于食品工業(yè)中,揭示其形成過程和影響因素是研發(fā)針對性控制措施的先決基礎(chǔ)。本文在總結(jié)前人研究發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,從決定細(xì)菌生物菌膜形成過程中最為重要的兩個因素——黏附輔助體(菌毛和鞭毛)和EPS入手,系統(tǒng)論述了其在黏附過程中的詳細(xì)作用,及其在mRNA轉(zhuǎn)錄層面上以csgD、flhDC、rpoS等為核心的調(diào)控通路,并重點(diǎn)在轉(zhuǎn)錄后層面上闡述了sRNA對鞭毛組裝和胞外分泌物調(diào)控的作用模式??v觀目前的研究進(jìn)展以及生物菌膜與食品工業(yè)的關(guān)系,在該領(lǐng)域今后的研究中需重點(diǎn)關(guān)注:1)闡明特定食品加工和貯藏環(huán)境對沙門氏菌生物菌膜形成的影響,尤其是在外源物理和化學(xué)應(yīng)激條件下的形成過程;2)借助現(xiàn)代組學(xué)技術(shù),在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后等水平上挖掘更多、更詳盡的生物菌膜調(diào)控通路,尤其是針對全球范圍內(nèi)沙門氏菌污染高、毒性強(qiáng)的血清型;3)解析生物菌膜中關(guān)鍵組分的相互作用及其對黏附體空間特征結(jié)構(gòu)的維持效應(yīng);4)利用現(xiàn)代微觀成像和示蹤技術(shù)可視化解析沙門氏菌的黏附與生物菌膜形成過程。