研究人员在*Bacteroides thetaiotaomicron*中发现了一种蛋白质和一组小的核糖核酸(sRNA),它们在管理糖代谢中发挥关键作用。这些发现增强了我们对这种肠道细菌如何适应不同营养环境的理解。此外,它们还提供了对这种细菌在人类胃肠健康重要性的洞察,并可能导致旨在通过微生物群改善健康的创新治疗方法。
肠道微生物组对人类健康至关重要。微生物群中细菌的多样性及其在维持健康中的作用在很大程度上受到它们适应肠道内变化条件能力的影响。因此,理解这些肠道细菌如何根据日常营养变化调整其代谢已成为微生物群研究的一个焦点。
尽管肠道的微生物群落在个体之间存在差异,但某些物种,如*Bacteroides thetaiotaomicron*,通常是常见的。这些微生物具有众多的多蛋白复合体,这些复合体在其基因组中特定区域(称为多糖利用位点PUL)中特别编码。PUL复合体使细菌能够附着、分解和吸收特定的多糖,帮助它们成功地在肠道中定殖。这些复合体的产生在转录水平上受到严格调控。然而,PUL在响应环境变化时的转录后调控仍然基本没有研究。来自维尔茨堡赫尔姆霍兹RNA基础感染研究所(HIRI)的研究人员,与布伦斯维克赫尔姆霍兹传染病研究中心(HZI)以及维尔茨堡朱利乌斯-马克西米利安大学(JMU)合作的纳什维尔范德比大学(美国)和加拿大多伦多大学的合作伙伴,通过各种体外和体内研究解决了这一空白。
“我们的研究发现了一个出乎意料的复杂RNA基础调控网络,该网络控制*B.* *thetaiotaomicron*中的PUL表达,”该研究的通讯作者亚历山大·韦斯特曼表示,该研究发表于《自然通讯》。他补充道:“这为早期关注转录调控的研究提供了补充。”
一个复杂的网络
这个调控网络的核心是RNA结合蛋白RbpB。“我们发现缺乏RbpB显著妨碍了细菌对肠道的定殖能力,”该研究的首席作者、韦斯特曼实验室的博士生安-索菲·吕蒂格提到。
功能分析表明,RbpB与大量细胞转录本相互作用,这些转录本包括一组相关的非编码RNA分子(称为平行sRNA家族,FopS,包含14个成员)。RbpB和FopS共同管理细胞的分解代谢活动,使微生物能够有效地适应不同的营养场景。“这项研究增强了我们对RNA如何调控代谢过程的理解,这对关键微生物种群的生存至关重要,”吕蒂格补充道。
未来的研究将集中在对RbpB结构及其结合RNA的关键机制的详细分析。此外,研究小组计划探索RbpB与其他RNA结合蛋白之间的功能相似性,以发现不同肠道微生物种群中的关键转录后调控因子。
深入理解细菌基因和蛋白质功能有助于制定新的治疗策略,以应对感染和肠道疾病,并通过操控肠道微生物群的有益活动来改善健康。“我们的发现为更好地理解这个微生物群体提供了有价值的途径,并利用它来开发新的治疗方法,”韦斯特曼总结道。