客户文章 | ChIP-seq技术解析细菌中的基因调控机制

研究材料

铜绿假单胞菌

研究技术

ChIP-seq、EMSA、RT-qPCR

研究背景

   铜绿假单胞菌是一种机会性革兰氏阴性细菌病原体，可在免疫功能低下的患者中引起各种感染。多黏菌素B是一种环状多肽抗生素，是革兰氏阴性菌（包括铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌）引起的严重感染的最后治疗选择，其亲水和疏水区域是其抗菌活性所必需的。在革兰氏阴性菌的细胞膜表面，带正电荷的多黏菌素与带负电荷的脂多糖（LPS）结合，并将脂肪酸链插入细菌外膜（OM），增加膜的通透性，促进多黏菌素通过外膜，随后破坏细菌内膜（IM）的完整性。

  在铜绿假单胞菌中，双组分调节系统PhoP-PhoQ参与了细菌对多黏菌素的抗性。然而，PhoP直接调控的基因及其在细菌耐多黏菌素B中的作用仍有待探索。

研究结果

  本研究作者旨在鉴定PhoP直接调控的基因，进一步探索这些基因在细菌对多黏菌素B耐受中的作用和功能机制。为了鉴定有助于多粘菌素B耐受的其他PhoP调控基因，作者进行了染色质免疫沉淀测序(ChIP-Seq)分析，并在染色体上发现了新的PhoP结合位点。进一步证实PhoP直接控制PA14_46900、PA14_50740和PA14_52340的表达，以及PA14_11970-PA14_11960和PA14_52340的操纵子PA14_52350-PA14_52370。结果表明，PA14_46900的突变增加了细菌对多粘菌素B的结合和敏感性。同时，突变PA14_11960 (papP)、PA14_11970 (mpl)、PA14_50740 (slyB)、PA14_52350 (ppgS)和PA14_52370 (ppgH)后，细菌在多粘菌素B和十二烷基硫酸钠(SDS)处理下存活率降低，溴化乙锭流入增加，表明这些基因在维持膜的完整性方面发挥了作用。通过1- n -苯基萘胺(NPN)和碘化丙啶(PI)染色，作者发现papP和slyB参与维持外膜完整性，mpl和ppgS-ppgH参与维持内膜完整性。总之，本文的结果揭示了新的PhoP-PhoQ调控基因有助于多粘菌素B耐受。

参考文献

Yang B,Liu C ,Pan X , et al. Identification of Novel PhoP-PhoQ Regulated Genes That Contribute to Polymyxin B Tolerance in Pseudomonas aeruginosa[J]. Microorganisms, 2021, 9(2). DOI：10.3390/microorganisms9020344