客戶文章|ChIP-seq技術解析細菌中的基因調控機制

發布日期：2021-04-30 作者：張蔚點擊：

Identification of Novel phoP-phoQ Regulated Genes that Contribute to Polymyxin B Tolerance in Pseudomonas aeruginosa

銅綠假單胞菌中對耐多黏菌素B的phoP-phoQ調控基因的鑒定

發表時間：2021.2 IF：4.152 期刊：Microorganisms

研究材料

銅綠假單胞菌

研究技術

ChIP-seq、EMSA、RT-qPCR

研究背景

銅綠假單胞菌是一種機會性革蘭氏陰性細菌病原體，可在免疫功能低下的患者中引起各種感染。多黏菌素B是一種環狀多肽抗生素，是革蘭氏陰性菌（包括銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌）引起的嚴重感染的Z后治療選擇，其親水和疏水區域是其抗菌活性所必需的。在革蘭氏陰性菌的細胞膜表面，帶正電荷的多黏菌素與帶負電荷的脂多糖（LPS）結合，并將脂肪酸鏈插入細菌外膜（OM），增加膜的通透性，促進多黏菌素通過外膜，隨后破壞細菌內膜（IM）的完整性。

在銅綠假單胞菌中，雙組分調節系統PhoP - PhoQ參與了細菌對多黏菌素的抗性。然而，PhoP直接調控的基因及其在細菌耐多黏菌素B中的作用仍有待探索。

研究結果

本研究作者旨在鑒定PhoP直接調控的基因，進一步探索這些基因在細菌對多黏菌素B耐受中的作用和功能機制。為了鑒定有助于多粘菌素B耐受的其他PhoP調控基因，作者進行了染色質免疫沉淀測序(ChIP-Seq)分析，并在染色體上發現了新的PhoP結合位點。進一步證實PhoP直接控制PA14_46900、PA14_50740和PA14_52340的表達，以及PA14_11970-PA14_11960和PA14_52340的操縱子PA14_52350-PA14_52370。結果表明，PA14_46900的突變增加了細菌對多粘菌素B的結合和敏感性。同時，突變PA14_11960 (papP)、PA14_11970 (mpl)、PA14_50740 (slyB)、PA14_52350 (ppgS)和PA14_52370 (ppgH)后，細菌在多粘菌素B和十二烷基硫酸鈉(SDS)處理下存活率降低，溴化乙錠流入增加，表明這些基因在維持膜的完整性方面發揮了作用。通過1- n -苯基萘胺(NPN)和碘化丙啶(PI)染色，作者發現papP和slyB參與維持外膜完整性，mpl和ppgS-ppgH參與維持內膜完整性?？傊?，本文的結果揭示了新的PhoP-PhoQ調控基因有助于多粘菌素B耐受。

圖：PhoP-PhoQ調控基因在細菌對多粘菌素B抗性中的作用示意圖

參考文獻

Yang B , Liu C , Pan X , et al. Identification of Novel PhoP-PhoQ Regulated Genes That Contribute to Polymyxin B Tolerance in Pseudomonas aeruginosa[J]. Microorganisms, 2021, 9(2). DOI：10.3390/microorganisms9020344