克雷伯氏菌细胞分裂调控新机制揭示

　　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，来自德国耶拿大学的一个研究小组仔细研究了这种细菌的分子生物学，并发现了一种小的、非编码的核糖核酸(简称sRNA)对肺炎克雷伯氏菌基因调控的重要性。他们的研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

　　“克雷伯氏菌是一种与研究相关的细菌，原因有几个。一方面，这种细菌在临床中存在问题，因为克雷伯氏菌适应性很强，能够快速繁殖，并且在现有的对各种抗生素的天然耐药性之外，不断获得进一步的耐药性。”

　　“另一方面，我们对克雷伯氏菌的基因调控知之甚少，尤其是与大肠杆菌或沙门氏菌等密切相关的物种相比，”这项研究的负责人、耶拿大学细菌RNA生物学初级研究小组组长凯瑟琳Fr?hlich博士说。她与来自卓越集群的一组科学家一起分析了克雷伯氏菌的转录组，以寻找以前未知的srna及其功能的线索。

　　“除了从相关细菌中已知的许多srna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、耶拿“微观宇宙平衡”卓越集群的博士候选人埃里克·鲁兰(Eric Ruhland)说。研究人员使用基于高通量测序的方法确定了所有这些sRNAs的相互作用伙伴。

　　在分析以这种方式鉴定的RNA配对时，sRNA DinR引起了研究人员的特别兴趣。“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抑制FtsZ的形成，FtsZ是一种对细胞分裂很重要的结构蛋白，”Ruhland说。因此，如果遗传物质中存在缺陷，那么DinR控制着一种进一步的、以前未知的机制，细菌可以通过这种机制中断细胞分裂。

　　这给了细胞时间来修复受损的基因组，然后将其传递给下一代细菌——从进化的角度来看，这是一种有助于产生尽可能健康的后代的机制。

　　“然而，DNA修复容易出错，这种压力情况导致更高的突变率，”Fr?hlich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。

　　“在未来，我们想要了解克雷伯氏菌究竟是如何处理DNA损伤的，以及sRNAs在细菌物种相对较高的适应性中起什么作用，这使得克雷伯氏菌在临床环境中越来越有问题，”初级研究小组负责人说。“通过这项研究，我们正在为更好地了解克雷伯氏菌的基本分子生物学过程做出贡献，这也可能为更有针对性地治疗感染开辟途径。”