tRNA基因启动子起动整合性接合元件ICEKp1整合酶转录的机制研究
批准号:
32070572
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
欧竑宇
依托单位:
学科分类:
基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
欧竑宇
中文摘要
肺炎克雷伯菌是我国临床分离最常见的革兰阴性病原菌之一,其毒力因子耶尔森菌素的合成基因簇位于整合性接合元件ICEKp1上。ICEKp1可携带毒力基因进行自主转移,但机制尚不清楚。ICEKp1整合酶特异地识别染色体tRNA-asn基因位点;在ICEKp1整合时,整合酶基因紧邻tRNA-asn基因3’-端,且两个基因转录方向一致。前期实验发现,整合酶基因和tRNA-asn基因可共转录;整合在不同tRNA-asn基因位点的ICEKp1转移频率有明显差异。我们由此假设,ICEKp1整合状态下tRNA-asn基因启动子可起动整合酶基因的转录,启动子活性可能影响ICEKp1的转移。本项目将:(1)确定ICEKp1整合状态下整合酶基因的启动子,(2)分析tRNA-整合酶基因多顺反子转录本的剪切,(3)比较tRNA-asn基因启动子活性对ICEKp1转移的影响,以期为遏制毒力基因转移提供新的思路。
英文摘要
Klebsiella pneumoniae is one of the most common pathogens of nosocomial infection. Biosynthetic gene clusters for yersiniabactin and other important virulence factors are frequently located within the integrative and conjugative element, ICEKp1; however, its transfer mechanism is unknown. The ICEKp1-encoding integrase recognizes the 3'-end of the tRNA-asn gene, and is involved in the key process of ICE self-transfer, including chromosomal excision and integration. In different K. pneumoniae strains, ICEKp1 is inserted into the different tRNA-asn gene sites; we previously observed that the transcription level of ICEKp1 integrase genes was significantly different, which might be related to the activity of the upstream tRNA-asn gene promoter. In this study, we aim to : (1) characterize the promoter region of ICEKp1 integrase gene, (2) analyze the cutting process of the tRNA-int polycistronic transcript, and (3) explore the effect of tRNA-asn gene promoter on ICEKp1 transfer. This research may be helpful for the inhibition of the horizontal transfer of bacterial virulence genes.
整合性接合元件(ICEs)在细菌染色体中广泛存在,它的接合转移促进毒力基因和耐药基因在病原菌中的播散。ICE自身携带的整合酶基因(int)可介导ICE在宿主菌染色体上发生切除和整合;然而,宿主菌对整合酶基因的调控尚不清楚。肺炎克雷伯菌是我国临床分离最常见的革兰阴性病原菌之一,铁载体合成基因簇等毒力基因位于ICEKp1上,ICEKp1的整合酶特异地识别染色体上tRNA-asn基因位点。本研究以肺炎克雷伯菌NTUH-K2044的ICEKp1为模型,结合5'-RACE实验、基因敲除回补、CRISPRi敲低技术、数字PCR、纳米孔基因组测序和生物信息学分析等多种方法,开展了整合酶基因在ICEKp1整合状态下的转录机制研究。主要研究结果包括:(i) 明确了整合酶基因int在ICEKp1整合状态下的转录起始位点位于tRNA-asn基因的上游,int与tRNA-asn基因形成一个共转录本asn-int。(ii) 确定了asn-int共转录本在核糖核酸酶RNase E作用下,被剪切为tRNA-asn基因和int基因各自的转录本。(iii) 发现了整合酶基因int在ICEKp1整合状态下利用tRNA-asn启动子来增加转录水平,介导ICEKp1在肺炎克雷伯菌和大肠杆菌的种内和种间接合。(iv) 发展了ICE的专业数据库ICEberg3和本体ICEO等分子生物学数据库和软件工具,这些生物信息学资源免费提供对外服务。以上研究结果明确了ICEKp1整合酶基因与宿主菌整合位点tRNA-asn基因的转录互作,有助于阐明宿主菌调控ICE接合的机制。
肺炎克雷伯菌VI型分泌系统的功能及其基因水平转移的研究
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批准号:31670074
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2016
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负责人:欧竑宇
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依托单位:
卡特利链霉菌基因组挖掘: 巨型线性质粒与ε-聚赖氨酸合成
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批准号:31371261
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项目类别:面上项目
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资助金额:100.0万元
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批准年份:2013
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负责人:欧竑宇
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依托单位:
肺炎克雷伯菌基因组岛的功能研究与比较分析
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批准号:31170082
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:欧竑宇
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依托单位:
链霉菌基因组岛的比较组学研究
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批准号:30871345
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2008
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负责人:欧竑宇
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依托单位:
基于比较基因组学的方法搜索细菌外源基因池
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批准号:30700013
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2007
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负责人:欧竑宇
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依托单位:
国内基金
海外基金