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腹泻病原体用RNA温度计测量人体温度

利用尖端的高通量测序方法,研究人员立即绘制了腹泻病原体的所有RNA结构。在这个过程中,他们确定了许多温度响应结构,即所谓的RNA温度计。“迄今为止,我们只是通过繁琐的搜索发现了单独的RNA温度计,并且一个接一个地进行了精心分析,”来自波鸿鲁尔大学的项目经理Franz Narberhaus博士说。结果由Bochum团队及其同事在Braunschweig的Helmholtz感染研究中心和莱比锡大学的“ 美国国家科学院院刊”上报告。

腹泻病原体用RNA温度计测量人体温度

折叠的RNA结构感知温度

多年来,人们已经知道某些细菌能够通过体温识别其温血宿主的事实。其中包括鼠疫杆菌的近亲,即Yersinia pseudotuberculosis,这是在该项目的过程中研究。在这个过程中,细菌使用折叠的RNA结构,在一定温度下开始融化,因此揭示了难以接近的基因序列。然后可以将那些序列翻译成控制疾病进展的蛋白质。

建立了新方法

为了检测这种细胞温度计,研究小组部署了生化RNA 结构探测和高通量测序的组合。因此,研究人员同时绘制了细菌细胞中包含的所有1,750个RNA结构。他们在三个不同的温度下进行了实验,并在每个实例中生成了RNA多样性的快照。

“这是我们观察温度升高时对RNA结构的动态修饰的方式,例如从25到37摄氏度,”在波鸿微生物生物学主席负责这个项目的博士生Francesco Righetti说。

“我们使用的方法非常耗时且昂贵,”Braunschweig的研究员Aaron Nuss博士说。“然而,它为对RNA结构的生物学功能感兴趣的科学家提供了巨大的潜力。” 无论是否正在研究细菌,植物,动物或人类细胞,该方法都是普遍适用的。

许多温度响应基因

“我们的研究结果表明,腹泻病原体耶尔森菌假结核的数量惊人,直接对宿主的体温产生反应,”Franz Narberhaus说。研究人员选择了20个基因用于后续实验; 其中16个确实是温度控制的。它们属于不同的功能组。例如,一些参与细菌对氧化应激的反应。

“为了面对人体胃肠系统的防御机制,在宿主感染后立即激活这些过程很有意义,”不伦瑞克感染生物学家Petra Dersch博士解释道。

目前的研究旨在揭示新鉴定的RNA结构是否在感染期间起决定性作用。此外,研究人员打算查明是否存在能够阻止RNA温度计熔化的活性物质。他们可能会干扰感染过程。

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