利用转录组数据挖掘致脑膜炎大肠杆菌候选非编码RNA

细菌非编码RNA(ncRNAs)是细菌生长和感染过程中至关重要的转录调控因子，对致病菌快速响应环境变化，调整自身基因表达抵御环境胁迫尤为重要。本研究通过对新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218的高通量转录物组测序，发现新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218(NMEC)表达丰富的ncRNAs。经生物信息学分析，在新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218中，共发现45个潜在的ncRNAs。通过与非致病性大肠杆菌K-12基因组比对，发现新生儿脑膜炎大肠杆菌K1-RS218基因组有300个大于100 bp的特异性序列。结合分析获得的非编码RNA，发现共有9个ncRNAs是新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218特异的。随机选择Nsr21，用小鼠尾静脉注射模型验证其作用，发现与野生型RS218对照组相比，注射Δnsr21的小鼠血液中的含菌量显著增加（P<0.01）。说明缺失Nsr21后，更有利于新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218在小鼠血液内生存和繁殖。通过qRT-PCR检测Nsr21表达发现，与体外培养环境相比，小鼠血液环境中Nsr21的表达显著下调（P<0.001）。说明新生儿脑膜炎大肠杆菌K1-RS218，是通过下调Nsr21的表达使其更有利于在血液中生存和繁殖。本研究提示，新生儿脑膜炎大肠杆菌K1 RS218基因组中包含大量的ncRNA，这些ncRNA可能与调控NMEC致病性相关。NMEC在感染血液过程中，通过下调Nsr21的表达使NMEC在血液中的繁殖能力增加。