非编码RNA在布鲁菌与宿主细胞互作中的作用

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1、本研究由以下项目资助转基因生物新品种培育重大专项（2009ZX08009-163B）国家自然科学基金（31201908）ThisworkwassupportedbyGeneticallyModifiedOrganismsBreedingMajorProjects(No.2009ZX08009-163B),NationalNaturalScienceFoundationofChina(No.31201908)中文摘要非编码RNA在布鲁菌与宿主细胞互作中的作用非编码RNA广泛参与多种生命活动的调控，参与

2、调控细菌毒力、代谢和适应环境压力，在应对环境变化的基因表达调控中发挥重要作用。目前非编码RNA的研究主要集中在几种模式生物，细菌报道的数量非常少。本研究首先分析布鲁菌的非编码RNA。采用smallRNA测序方法，测序策略采用HiSeqSE150，获得了布鲁菌50nt以下全基因组水平非编码RNA图谱；采用TruSeq测序方法，测序策略采用91PE，获得了布鲁菌50-150nt全基因组水平非编码RNA图谱；通过原核链特异性转录组测序获得了布鲁菌100-500nt全基因组水平非编码RNA图谱。通过测序分析

3、共获得3878个新的非编码RNA候选，经鉴定Bru-DH783和Bru-DH997为新的细菌非编码RNA，在布鲁菌感染巨噬细胞后被高度诱导表达，与布鲁菌的胞内存活相关；通过分析发现布鲁菌非编码RNA参与调控ABC转运、ProteinExport、Two-componentsystem、细菌Ⅲ型和Ⅵ型分泌系统等信号通路，布鲁菌强弱毒株非编码RNA参与调控的信号通路明显不同，与布鲁菌的致病性密切相关；首次在布鲁菌中发现一类新的非编码RNA：msRNAs，获得布鲁菌B.abortus544A和B.meli

4、tensis16M全基因组msRNAs图谱。分析布鲁菌调控的宿主非编码RNA，通过对布鲁菌侵染宿主细胞后宿主细胞的非编码RNA分析，研究非编码RNA在布鲁菌与宿主细胞互作中的作用。通过miRNA表达谱芯片筛选，获得布鲁菌强毒株和弱毒株侵染巨噬细胞后细胞的miRNA表达谱；筛选关键差异miRNA并进行验证，发现差异miRNA下调溶酶体、细胞内吞和VitaminD介导的抗微生物信号通路等，介导免疫抑制，与布鲁菌的免疫逃逸有密切关系。通过miRNA表达谱芯片和LncRNA芯片筛选，获得布鲁菌强毒株和弱毒株

5、侵染滋养细胞后细胞的miRNA和LncRNA表达谱；筛选关键差异miRNA并进行验证，布鲁菌侵染滋养细胞差异miRNA参与介导的信号通路主要为MAPK、P53、WNT、Gapjunction、细胞内吞、Adherensjunction和TCR等，与布鲁菌的致病性有密切关系；发现布鲁菌侵染滋养细胞I后差异LncRNA调控的信号通路主要为P53、Apoptosis、Gapjunction、Adherensjunction、Proteasome和Lysosome等信号通路，均参与布鲁菌致病性，目前未见Ln

6、cRNA参与调控布鲁菌感染的相关报道。布鲁菌非编码RNA可跨物种调控宿主细胞功能，在布鲁菌与宿主细胞的互作中发挥重要作用。通过RNA组学分析，布鲁菌存在大量高丰度非编码RNA可跨物种调控宿主细胞的溶酶体和细胞自噬等信号，这与布鲁菌的免疫逃逸密切相关。布鲁菌介导的宿主非编码RNA（mir-21和mir-146a），在布鲁菌与宿主细胞的互作中发挥重要作用。构建mir-21和mir-146a敲除小鼠模型，通过研究发现mir-21和mir-146a促进布鲁菌的胞内存活和体内定殖，可通过调控宿主代谢和肠道菌群

7、影响病原菌感染。本研究通过对布鲁菌非编码RNA及布鲁菌侵染宿主细胞的非编码RNA的分析，对非编码RNA在布鲁菌与宿主细胞互作中的作用进行了详细的研究，通过研究发现mir-21可作为调控布鲁菌的靶标分子，为新的药物靶标和疫苗开发奠定基础。关键词：布鲁菌，非编码RNA，跨物种调控，病原与宿主互作IIAbstractTheRoleofNon-codingRNAsinBrucellaInteractedwithHostCellsTheNon-codingRNAs(ncRNAs)arekeyregulator

8、sofbacterialmetabolism,virulenceandadaptationtoenvironmentalstresses,andplayimportantrolesingeneexpressionregulationswhicharetriggeredbyenvironmentalcuesandstresses.Atpresent,theresearchofncRNAsmainlyfocusesonseveralkindsofmodelorganism