十字花科黑腐菌rsmAxcc調控機理研究.pdf

1、RsmA蛋白是一類RNA結合蛋白,在細菌中作為轉錄后調節(jié)因子調節(jié)細胞的多種行為。本實驗室晁耐霞的研究中發(fā)現(xiàn)十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pathvar campestris,Xcc)中rsmAXcc的缺失突變體完全喪失了在其寄主中國蘿卜上的致病力,在非寄主植物辣椒ECW-10R上的HR反應以及在瓊脂平板上的運動能力;細胞的粘附和聚集作用增強,形成生物膜;rsmAXcc的缺失突變體表現(xiàn)為明顯的胞外淀粉酶,

2、胞外纖維素酶,胞外多糖的產量降低。
　　 文獻中報道rpfG的缺失突變體也表現(xiàn)為胞外纖維素酶,胞外淀粉酶,EPS的產量下降,細胞的粘附和聚集作用增強,這些現(xiàn)象與rsmAxcc缺失突變體的表型相似。因此我將rpfG基因克隆在pLAFR3質粒上并導入到rsmAXcc的缺失突變體中,結果發(fā)現(xiàn)可以恢復rsmAXcc缺失突變體胞外淀粉酶,胞外纖維素酶,EPS的產量至接近野生型水平,恢復其游動性至接近野生型水平,不能使形成的生物膜分散,也不

3、能恢復其在寄主植物上的致病力和非寄主植物上的HR反應。細菌可以通過感應環(huán)境中自身分泌的信號分子來調節(jié)細胞的群體行為,在Xcc中,細胞通過感應自身分泌的DSF分子,通過信號轉導機制將胞外信號轉化成胞內cyclic-di-GMP濃度的變化來調控細菌胞外酶,EPS的產量以及生物膜的形成。因此我測定了Xcc 8004和rsmAXcc缺失突變體DSF和cyclic-di-GMP的含量,發(fā)現(xiàn)胞外信號DSF在Xcc 8004中的濃度更高,胞內信號cy

4、clic-di-GMP在rsmAXcc缺失突變體中的濃度更高。因此我們推測菌株△rsmA/pLAFR3(rpfG)的表型是因為rpfG基因具有分解cyclic-di-GMP的HD-GYP結構域分解了rsmAXcc缺失突變體中的cyctic-di-GMP,為了驗證我的假設我將rpfG基因的HD-GYP結構域定點突變?yōu)锳D-GYP(不能分解cyclic-di-GMP)并導入至rsmAXcc的缺失突變體中,結果發(fā)現(xiàn)仍然可以恢復rsmAXcc缺

5、失突變體其胞外酶,EPS產量及游動性至接近野生型水平,說明rpfG基因的互補作用不是通過其HD-GYP結構域的分解作用實現(xiàn)的。生物信息學預測在Xcc中,共含有37個含有GGDEF/EAL/HD-GYP結構域的基因,它們可以合成或者降解胞內的cyclic-di-GMP。因此,我采用RT-PCR的方法檢測了這37個基因在Xcc8004和rsmAXcc缺失突變體中的表達,發(fā)現(xiàn)有15個基因在rsmAXcc缺失突變體中的表達明顯高于Xcc 800