A small RNA that regulates motility and biofilm formation in response to changes in nutrient availability in Escherichia coli.
A small RNA that regulates motility and biofilm formation in response to changes in nutrient availability in Escherichia coli.
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DOI：
10.1111/j.1365-2958.2012.07965.x
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发表时间：
2012-04
影响因子：
3.6
通讯作者：
Storz G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Thomason MK;Fontaine F;De Lay N;Storz G
在细菌中，许多小的调节RNA（sRNA）响应于特定的环境信号或应激而被诱导，并通过与mRNA靶点的碱基配对来影响蛋白质翻译或mRNA稳定性。在大肠杆菌中，sRNA IS 061/IsrA的基因，在此更名为McaS，预计位于abgR（编码转录调节因子）和ydaL（编码小MutS相关蛋白）之间的基因间区域。我们发现，McaS是一个约95 nt的转录本，其表达随着生长而增加，在早期至中期稳定期达到峰值，或者当葡萄糖限制时。McaS使用三个离散的单链区域来调节涉及生物膜形成的各个方面的mRNA靶。McaS抑制csgD，curli生物发生的转录调节因子，并激活flhD，鞭毛合成的主转录调节因子，导致运动性增加，这是一个以前没有报道过由sRNA调节的过程。McaS还调节pgaA，这是一种输出多糖聚β-1，6 N-乙酰基-D-葡糖胺所需的孔蛋白。因此，高水平的McaS导致增加的生物膜形成，而缺乏McaS的菌株显示减少的生物膜形成。根据我们的观察，我们建议，在有限的营养供应，增加水平的McaS调制的步骤进展到一个固着的生活方式。
In bacteria, many small regulatory RNAs (sRNAs) are induced in response to specific environmental signals or stresses and act by base pairing with mRNA targets to affect protein translation or mRNA stability. In Escherichia coli, the gene for the sRNA IS061/IsrA, here renamed McaS, was predicted to reside in an intergenic region between abgR, encoding a transcription regulator and ydaL, encoding a small MutS-related protein. We show that McaS is a ~95 nt transcript whose expression increases over growth, peaking in early-to-mid stationary phase, or when glucose is limiting. McaS uses three discrete single-stranded regions to regulate mRNA targets involved in various aspects of biofilm formation. McaS represses csgD, the transcription regulator of curli biogenesis and activates flhD, the master transcription regulator of flagella synthesis leading to increased motility, a process not previously reported to be regulated by sRNAs. McaS also regulates pgaA, a porin required for the export of the polysaccharide poly β-1,6 N-acetyl-D-glucosamine. Consequently, high levels of McaS result in increased biofilm formation while a strain lacking mcaS shows reduced biofilm formation. Based on our observations, we propose that, in response to limited nutrient availability, increasing levels of McaS modulate steps in the progression to a sessile lifestyle.
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