近日，國際刊物《核酸研究》在線報道了發(fā)現(xiàn)并鑒定出位于原噬菌體中的I型毒素-抗毒素系統(tǒng)RalR-RalA的論文(Nucleic Acids Research, 2014, doi: 10.1093/nar/gku279)，證明噬菌體基因整合到宿主基因組后會發(fā)生功能變化。該成果由中國科學(xué)院南海海洋研究所“青年千人計劃”人才王曉雪的研究團隊完成。

ViaFect轉(zhuǎn)染試劑

據(jù)介紹，王曉雪研究團隊中的博士后郭云學(xué)（第一作者）通過實驗工作，證實毒素蛋白RalR可非特異性降解甲基化和非甲基化DNA，而抗毒素RalA是反義的小RNA。毒素和抗毒素的基因在基因組中的位置雖不重疊，但兩個基因有16個堿基片段形成反向互補，抗毒素對毒素的拮抗作用是通過兩個16個堿基結(jié)合來抑制毒素蛋白的表達。研究者通過RNA-蛋白凝膠遷移實驗，首次發(fā)現(xiàn)毒素與抗毒素的相互作用受RNA分子伴侶Hfq的調(diào)控，并在與美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的合作研究中，發(fā)現(xiàn)該毒素-抗毒素系統(tǒng)能夠增強細(xì)菌對廣譜性抗生素磷霉素的耐藥性，揭示了毒素-抗毒素系統(tǒng)在環(huán)境脅迫中的重要作用。

毒素-抗毒素系統(tǒng)廣泛存在于細(xì)菌基因組中，其生理功能是環(huán)境微生物學(xué)的熱點問題之一。在大腸桿菌、志賀氏（桿）菌和沙門氏菌中已發(fā)現(xiàn)不保守的I型毒素-抗毒素系統(tǒng)，研究者在原噬菌體中發(fā)現(xiàn)毒素抗毒素系統(tǒng)的頻率高于基因組的其他位點，這有助于發(fā)現(xiàn)和鑒定其他原核生物中的毒素-抗毒素系統(tǒng)。

該成果獲得了科技部“973”項目[2013CB955701]、國家自然科學(xué)基金重點和面上項目[NFSC31270214, NFSC31290233]以及國家“青年千人計劃”等項目的支持。