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植保所刘凤权团队在微生物领域国际著名期刊发表高水平学术论文
作者:刘凤权
    2019年3月20日,我所刘凤权实验室与美国威斯康星大学Ching-Hong Yang教授合作在微生物领域国际著名学术期刊Environmental Microbiology(5年IF5.965)发表了题为“A Feed-forward signaling circuit controls bacterial virulence through linking cyclic di-GMP and two mechanistically distinct sRNAs; ArcZ and RsmB”的研究论文。该研究揭示了细菌第二信使、小RNA与转录因子协同调控植物软腐病原细菌毒性的新机制,为进一步解析病原细菌的致病机理,提出相应的病害防控策略提供了新思路。
    植物软腐病原细菌(Dickeya dadantiiDA)主要在热带和亚热带地区危害,寄主范围很广,包括马铃薯、芹菜、青椒、菠菜等重要作物,是世界十大上植物病原细菌之一。然而,我们对该病原细菌如何调控其毒性因子以及如何应对不同宿主环境的仍然知之甚少。

       在该研究中,研究人员发现RNA分子伴侣Hfq以及ArcZ小RNA对DA的果胶酶、鞭毛游动性和III型分泌系统等毒性因子的表达有调控作用。大约130个碱基长度的ArcZ需要Hfq保证其稳定性,ArcZ自身也会降解为大约50个碱基长度的成熟小RNA来完成其生物学功能。进一步研究发现,DA利用成熟的ArcZ调控一个转录调控因子PecT的表达。PecT参与到对RsmB小RNA的调控,而RsmB采用与ArcZ截然不同的作用机理来调控毒性因子的表达。同时,研究人员发现Hfq抑制了两个重要蛋白GcpA和GcpL的活性。这两个蛋白具有类似功能,即参与合成细菌的重要第二信使cyclic di-GMP。Cyclic di-GMP在转录后层面上参与了对RsmB的调控。综上所述,该研究首次将多个重要的细菌信号转导系统联系起来,阐明了植物病原细菌如何有效并准确地调控其毒性因子的表达。
    
      江苏省农业科学院及美国威斯康星大学联合培养的博士后袁小琛为论文的第一作者。 刘凤权研究员和Ching-Hong Yang教授为论文的共同通讯作者。