近日，我院植物生理生態(tài)與環(huán)境生物工程研究團(tuán)隊(duì)蔡霞副教授聯(lián)合南開(kāi)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院蔡峻教授，在國(guó)際一流期刊《Nucleic Acids Research》（JCR Q1期刊，5年平均影響因子16.8）上發(fā)表了題為 “YhfH functions as a tri-function RNA inBacillus thuringiensisBMB171”的重要研究成果。蔡峻教授為本文通訊作者，南開(kāi)大學(xué)秦嘉欣博士與蘭州理工大學(xué)蔡霞副教授為共同第一作者。該研究系統(tǒng)揭示了YhfH RNA在蘇云金芽胞桿菌中同時(shí)具備sRNA、asRNA和mRNA三種功能的獨(dú)特調(diào)控機(jī)制，首次提出“三功能RNA”概念，為細(xì)菌代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與合成生物學(xué)工具開(kāi)發(fā)提供了全新視角。
此前，僅有10種“雙功能sRNA”被報(bào)道，即同時(shí)具有調(diào)控功能和編碼短肽的能力。本研究首次在蘇云金芽胞桿菌BMB171中發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了YhfH RNA具備三重功能：作為asRNA，靶向抑制轉(zhuǎn)錄因子LipR的表達(dá)，調(diào)控葡萄糖代謝與細(xì)菌胞內(nèi)pH穩(wěn)態(tài)；作為sRNA，通過(guò)結(jié)合pyrDmRNA保護(hù)嘧啶合成操縱子pyrmRNA免受核糖核酸酶J2降解，影響細(xì)菌在嘧啶限制培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)；作為mRNA，編碼一個(gè)由42個(gè)氨基酸組成的多肽YhfH-P，該肽可通過(guò)蛋白-DNA互作的方式抑制自身編碼基因yhfH的轉(zhuǎn)錄，還可抑制ilv-leu操縱子的轉(zhuǎn)錄，調(diào)控支鏈氨基酸合成。
圖1 三功能RNA YhfH的調(diào)控機(jī)制模型
該研究不僅拓展了我們對(duì)RNA調(diào)控多樣性的認(rèn)識(shí)，也為合成生物學(xué)中設(shè)計(jì)多功能、精簡(jiǎn)化的遺傳調(diào)控回路提供新思路。YhfH RNA及其編碼肽在芽胞桿菌屬中高度保守，預(yù)示著其在細(xì)菌代謝適應(yīng)性與環(huán)境響應(yīng)中具有普遍而重要的調(diào)控作用。（撰稿：蔡霞 ；初審：王永剛 ；終審：常小軍）
蔡霞副教授2022年3月畢業(yè)于南開(kāi)大學(xué)微生物學(xué)專(zhuān)業(yè)，獲理學(xué)博士學(xué)位；2022年6月加入蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院。目前主要從事芽胞桿菌功能基因表達(dá)調(diào)控等相關(guān)研究，近年來(lái)以第一作者或其他作者身份在Nucleic Acids Research、mLife、Environmental Microbiology、Microbial Biotechnology、FEMS Microbiology Reviews和Communications Biology等國(guó)際期刊發(fā)表了科研成果，主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（C類(lèi)）、甘肅省青年科技基金、蘭州市青年科技人才創(chuàng)新項(xiàng)目及蘭州理工大學(xué)青年教師學(xué)科交叉研究培育項(xiàng)目各1項(xiàng)。本研究由國(guó)家自然科學(xué)基金（32300062和32272610）、甘肅省自然科學(xué)基金（23JRRA769）以及蘭州市青年科技人才創(chuàng)新項(xiàng)目（2024-QN-114）資助。
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