结核分枝杆菌相关非编码RNA研究进展

结核分枝杆菌引起的结核病仍然是全球危害最严重的疾病之一,由于结核分枝杆菌耐药性增强和艾滋病蔓延,结核病又有卷土重来之势。非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA)具有基因调控作用。结核分枝杆菌相关的非编码RNA分为细菌体内的s RNA(small RNA)和宿主体内的非编码RNA两大类,其中现已发现结核分枝杆菌内有5’和3’端非编码RNA、反义转录产物、基因间s RNA等多种nc RNA,其多以与靶基因碱基互补影响靶基因表达。宿主细胞内有微小RNA和长非编码RNA,这两类非编码RNA功能与作用机制不尽相同。微小RNA作用机制与细菌内s RNA类似,其中mi R-155等是研究的热点;长非编码RNA的研究才刚刚兴起,其功能比微小RNA更加广泛,将会成为未来的热门研究领域。研究这两大类非编码RNA对于理解结核分枝杆菌在宿主细胞中的存活机制及致病机理以帮助研发新型疫苗、药物诊断方法等有着非常重要的意义。     

不同来源单核细胞增多性李氏杆菌inlB和actA基因的克隆测序分析及基因缺失株的毒力试验

根据GeneBank上发表的单核细胞增多性李氏杆菌(Listeria monocytogenes,LM)的内化素B(internalin B,inlB)和肌动蛋白A(actin A,actA)基因设计特异性引物,对5株不同来源的健康绵羊单核细胞增多性李氏杆菌和一株临床分离的单核细胞增多性李氏杆菌的inlB及actA基因进行PCR扩增,克隆测序分析其序列,并对2株部分基因缺失的单增李氏杆菌进行小鼠攻毒试验。结果表明:5株健康绵羊分离株单增李氏杆菌与临床分离株有较高的同源性,并且发现2株部分基因缺失的单增李氏杆菌;小鼠攻毒试验表明缺失株毒力有降低,但是不明显。     

病原菌非编码小RNA的致病调控功能研究

细菌非编码小RNA (Small non-coding RNA)是一类长度为40个～500个核苷酸,在基因组中被转录但是不编码蛋白质的一类RNA分子,简称sRNA[1].最新研究表明,sRNA作为新发现的基因调节子,可促进病原菌快速调整自身的基因表达和生理特征,在适当的时候表达毒力基因,并在宿主强加的细胞内环境中生存,以适应变化的环境.在病原菌的致病性上发挥十分重要的调控作用[2].sRNA广泛存在于各种细菌包括病原菌的染色体中,有些存在于质粒中.与mRNA、tRNA、rRNA不同,大多数sRNA位于两个编码蛋白基因之间的非编码区(Intergenic region,IGR),即开放阅读框架(Open readingframe,ORF)之间,根据sRNA的转录方向,可分为顺式编码和反式编码的反义RNA.还有一些sRNA是从mRNA的5′或3′非翻译区域剪切下来的[3].sRNA作为一种有效的调节分子可执行多种调控功能,例如sRNA可直接感应温度、pH值、氧气浓度和营养条件等环境信号,通过位于同一转录单位的编码序列上游的调控区域调节下游编码序列的翻译起始[ 4].多种病原菌如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生性李氏杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌中均发现许多与致病调控相关的sRNA[5].根据国内外病原菌sRNA的研究,本文对病原菌sRNA调控基因表达的机制及其在病原菌致病过程中的作用做一概述.     

反义长链非编码RNA调控机制及其在畜禽生理过程中的作用研究进展

反义长链非编码RNA是一类新型的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)，约占总lncRNA的40%，在真核生物体内广泛存在。反义lncRNA主要通过顺式或反式作用方式作用于其正义基因或其他基因。反义lncRNA几乎在机体所有调控水平上都发挥作用，广泛参与畜禽生长发育、繁殖及疾病与免疫等生理过程。本文对反义lncRNA的类型、调控机制及其在畜禽生理过程中的作用研究进展进行综述，为反义lncRNA的鉴定及功能研究提供依据和参考。     

CRISPR/Cas9技术在动物非编码RNA功能研究中的应用

CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于细菌和古菌中的免疫机制。近年来,已发展为一种快捷高效的基因编辑工具,用于研究编码或非编码RNA的功能。非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA,其可通过多种调控途径在动物的生长发育、疾病免疫等生理或病理过程中发挥重要的生物学功能。CRISPR/Cas9技术可以靶向核酸序列稳定敲除基因,得到敲除小鼠或细胞系,虽然其在非编码RNA功能研究中的使用干扰了邻近基因或宿主基因表达,但该技术的出现为非编码RNA功能机制的探索提供了不同的途径。本文通过简要概述CRISPR/Cas系统的发展和作用原理,并重点介绍CRISPR/Cas9技术在动物miRNA、lncRNA及circRNA功能研究中的应用,以期为相关研究提供参考。     

1株跨种裂解李氏杆菌噬菌体的分离鉴定

本研究旨在获得天然李氏杆菌噬菌体,提供防治李氏杆菌病新型生物制剂,减少抗微生物药物的使用,抑制病原菌耐药性的产生。利用产单核细胞李氏杆菌作为宿主菌对屠宰场污水进行双层琼脂平板法筛选,获得噬菌体,并对其进行透射电镜观察、生长特性检测(温度、pH、一步生长曲线、最佳感染复数、有机溶剂影响)、基因组酶切鉴定和全基因组测序分析。分离出的产单核细胞李氏杆菌噬菌体中,选取1株裂解性强,遗传稳定的噬菌体进行后续试验,并命名为LP8;经电镜观察为肌尾科噬菌体,可以跨种裂解18株产单核细胞李氏杆菌和5株威尔斯李氏杆菌,确定LP8的最佳感染复数为1、最适生长温度为45 ℃、最适pH为7;在6种有机溶剂中,仅异戊醇可导致LP8活性丧失;对提取的基因组进行酶切鉴定,确定为双链DNA;LP8全基因组测序结果表明,基因组大小为87 038 bp、含有120个编码基因、编码基因的累计长度为76 326 bp、编码基因的平均长度为636 bp、编码区域长度占基因组的比例为87.69%。本试验分离出产单核细胞李氏杆菌噬菌体,并对其噬菌能力和应用价值进行鉴定。分离出的LP8噬菌体相较于李氏杆菌的噬菌体,细菌裂解能力更强,适应环境范围更广。本研究为实验室后续建立产单核细胞李氏杆菌噬菌体库和产单核细胞李氏杆菌噬菌体的其他应用提供了良好的基础。     

CRISPR/Cas9技术在动物非编码RNA功能研究中的应用

CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于细菌和古菌中的免疫机制。近年来,已发展为一种快捷高效的基因编辑工具,用于研究编码或非编码RNA的功能。非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA,其可通过多种调控途径在动物的生长发育、疾病免疫等生理或病理过程中发挥重要的生物学功能。CRISPR/Cas9技术可以靶向核酸序列稳定敲除基因,得到敲除小鼠或细胞系,虽然其在非编码RNA功能研究中的使用干扰了邻近基因或宿主基因表达,但该技术的出现为非编码RNA功能机制的探索提供了不同的途径。本文通过简要概述CRISPR/Cas系统的发展和作用原理,并重点介绍CRISPR/Cas9技术在动物miRNA、lncRNA及circRNA功能研究中的应用,以期为相关研究提供参考。     

基于转录组学技术分析细菌耐药机制的研究进展

近年来抗菌药物的广泛使用,导致细菌耐药性问题日益严重,耐药菌所致的感染给人类健康及畜禽生产带来巨大威胁,随着高通量测序技术的迅速发展,细菌转录组学的研究可帮助人们探究细菌耐药前后发生差异表达的基因以及筛选出具有调控作用的非编码RNA。本文以细菌耐药性的产生机制和调控机制为出发点,从转录组水平探讨耐药细菌中外排泵系统、二元调控系统、代谢途径相关基因的差异表达情况和非编码RNA对细菌外排泵系统、细胞膜通透性和生物被膜的调控机制,以期为细菌耐药性研究奠定基础。     

反义技术及其选择性应用研究进展

反义技术利用DNA或RNA分子通过Watson Crick碱基配对原则与目的基因的mRNA互补结合,通过各种机制使其降解或抑制其编码蛋白的翻译,从而抑制目的基因的表达,包括反义寡核苷酸技术、核酶技术和小干扰RNA技术。与基因敲除等功能缺失性研究方法相比,反义技术具有投入少、周期短、操作简单等优点,因此受到了广泛的关注。文中介绍了反义RNA技术、核酶技术和反义寡核苷酸技术等反义核酸技术的原理及其主要应用,对几种常用反义技术的选择性应用及存在的问题进行概述。     

三种李氏杆菌的Sigma B基因分析及动物致病性试验

为研究产单核细胞李氏杆菌、伊氏李氏杆菌和韦氏李氏杆菌的致病性差异与Sigma B基因的关系,分别对其Sigma B基因进行克隆、测序。扩增出Sigma B基因780bp,编码260个氨基酸,核酸序列同源性在87.4%～91.2%之间,氨基酸序列的同源性为99.2%,碱基两两比对有48～49个碱基突变位点,且各有2个氨基酸发生变化。腹腔感染昆明系小鼠建立人工感染小鼠模型,对其精神状态、食欲及其皮毛的光泽度进行观察,死后小鼠的肝、脾、肺、肾等组织取样制作石蜡切片,在显微镜下进行观察。通过腹腔注射感染的小鼠,表现出典型症状的时间为感染后2d～5d,但7d后基本恢复正常。通过比较,产单核细胞李氏杆菌感染小鼠的肾、肝病变最为严重,伊氏李氏杆菌感染小鼠的肝和肺病变较为严重,韦氏李氏杆菌感染小鼠的脾和肺病变略为严重。3种李氏杆菌在基因和动物试验方面的研究,可以推测基因差异可能与细菌致病性或毒力有一定关系。     

长链非编码RNA及其在家畜中的应用与展望

在哺乳动物基因组中,绝大多数被转录成为非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),其中,长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是数目最多的,也是功能最复杂的一类非编码RNA。研究表明,长链非编码RNA可以从染色质水平、转录和转录后水平对基因的表达进行调控。长链非编码RNA在剂量补偿效应、基因组印记、细胞分化和组织形成等多个方面发挥着重要作用。在此将着重介绍长链非编码RNA的概念、作用机制及其在家畜方面的应用,最后对长链非编码RNA在家畜育种方面的应用进行展望。     

鸡肉中单核细胞增生性李氏杆菌的毒力试验

单核细胞增生性李斯特氏菌(Listera monocytogenes)简称单增李氏杆菌，是哺乳动物、人类、禽类共患的传染病病原菌，单增李氏杆菌病主要特征是败血症、脑膜脑炎、实质脏器坏死、单核细胞增生。该菌对人类危害较大，属重要的人类食源性病原菌之一，人类感染后侵害脑膜，造成脑膜脑炎和败血症，主要症状是发烧、恶寒、头痛、呕吐、单核细胞增多等症状。     

非编码RNA在鱼类生产中的研究进展

近年来,随着对鱼类的研究不断深入,关于鱼类基因表达的新调控方式得到了广泛关注。鱼类基因表达的新调控方式包括转录后调控、非编码RNA等,这些方式不能作为蛋白质编码而被翻译成蛋白质,但可参与调控基因表达。非编码RNA与转录后的转录本具有不同的序列,其不仅参与基因表达调控,还在表观遗传、信号转导等生物学过程中发挥重要作用。由于鱼类基因组相对较小,基因数目也相对较少,基因组序列相对保守。因此可通过研究非编码RNA以了解鱼类基因表达过程。文章综述了非编码RNA在鱼类中的表达情况和作用机制,比较分析了部分非编码RNA在不同物种中的应用及存在的问题,以期为进一步研究非编码RNA在鱼类生产中的作用机制提供参考。     

内化素在产单核细胞李氏杆菌入侵宿主细胞过程中的作用

单核细胞增生李氏杆菌是一种人畜共患的革兰阳性细菌。近年来,对于该细菌入侵宿主细胞方面取得诸多成就。内化素作为一个蛋白家族在入侵过程中发挥重要作用。本文就内化素家族主要成员及其受体的作用机制进行简要综述,以期为李氏杆菌病防控中寻找理想药物靶点起到指导作用。     

细菌sRNA代谢调控的研究进展

<正>一些非编码RNA(Non-coding RNA,ncRNA)如siRNA和miRNA等的发现,拓展了人们对ncRNA的认识。Small RNA(sRNA)作为ncRNA的一类,能够调控细菌多种代谢过程,使细菌能够适应环境的改变~([1])。6sRNA是细菌中发现的第一个sRNA,该sRNA于1967年在对大肠杆菌(E.coli)中全部RNA标记后发现的一类高丰度的短链RNA~([2])。到目前为止,已在多种细菌中发现了sRNA~([3]),其中在大肠杆菌中累计发现了超过100个sRNA~([4])。对sRNA的研究,可揭示细菌基因转录后的表达调控机制,有     

伊犁地区绵羊李氏杆菌病PCR诊断方法的建立

对伊犁部分地区绵羊血液、鼻拭、肛拭、青贮、水源进行检测,共抽检样本280个,经对样本中的细菌分离、纯化,并针对李氏杆菌高度保守的Hly基因设计特异性引物进行PCR扩增,对扩增产物进行分析。结果表明:有5株分离株含有约743 bp大小的李氏杆菌所特有的扩增片段,诊断为李氏杆菌。     

环状RNA在病原感染中的作用机制研究进展

环状RNA(circRNA)是一类缺乏5′和3′游离末端的共价闭合非编码RNA,在真核细胞中高度保守且普遍存在。与线性RNA相比,环状RNA对RNase R不敏感,在细胞中更稳定存在。同时,环状RNA可作为连接非编码RNA和mRNA的重要桥梁,通过多种机制调控各种生理、病理过程。近年来许多研究表明了环状RNA在病毒、细菌等病原微生物感染中的作用机制,环状RNA可作为感染性疾病诊断及预后的分子生物标志,在感染性疾病的治疗与防控中发挥重要作用。论文就环状RNA的生物学功能及其在病原感染中的作用进行综述,以期为深入研究感染性疾病的致病机制,制定有效的防控措施提供参考。     

长链非编码RNA在肌肉生成与脂肪发育过程中的研究进展

基因组DNA经过转录可以产生两大类RNA,编码蛋白的RNA和非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)。其中,长链非编码RNA(lncRNA)受到了越来越多的关注。lncRNA可以通过多种机制,从转录水平,转录后水平以及表观修饰水平调节靶基因的表达,进而调控肌肉与脂肪的发育。本文将对lncRNA的基本特征及功能机制进行介绍,综述lncRNA对肌肉和脂肪组织发育的调控机制,并对lncRNA未来的研究进行展望,为研究者在lncRNA方面的研究提供有力的参考。     

非编码RNA及其基因预测

非编码RNA是近年来备受关注的一个重要的生命科学研究领域,在生命活动中发挥重要而广泛的作用。但迄今为止,人们对非编码RNA的认识尚是初步的,对其基因在基因组中的确切数目和种类还不十分清楚。本文简要介绍了非编码RNA的种类、作用以及其基因的实验与理论预测方法。     

双功能RNA作用机制及其功能研究进展

编码和非编码RNA(cncRNA)又被称为双功能RNA,是一种同时具有非编码调控功能与蛋白质编码功能的新型RNA分子,其既可以通过非编码RNA作用机制发挥基因调控功能,如作为分子诱饵或通过直接结合的方式发挥调控作用、作为支架结构阻断分子和转运核蛋白复合物、作为信号传感器感受代谢物变化,从而调控蛋白质表达;也可以通过小开放阅读框(sORF)结构编码功能性微肽产物参与机体生命活动。文章概述了当前cncRNA的主要功能和分子作用机制,展望了cncRNA研究存在的问题及其应用前景,以期为今后对cncRNA的研究提供一定参考。