Un pequeño ARN no codificante MicC contribuye a la virulencia en las proteínas de la membrana externa en Salmonella enteritidis
Summary
Se utilizó un sistema de recombinación mediado por λ-Red para crear un mutante de deleción de un pequeño micC de ARN no codificante.
Abstract
Un ARN pequeño no codificante (ARNs) es un nuevo factor para regular la expresión génica a nivel post-transcripcional. Un tipo de sRNA MicC, conocido en Escherichia coli y Salmonella Typhimurium, podría reprimir la expresión de proteínas de la membrana externa. Para investigar más a fondo la función de regulación de micC en Salmonella Enteritidis, clonamos el gen micC en la cepa 50336 de Salmonella Enteritidis, y luego construimos el mutante 50336Δ micC mediante el sistema de recombinación λ de base roja y el mutante complementario 50336Δ micC/p micC portador del plásmido recombinante pBR322 que expresa micC. Los resultados de qRT-PCR demostraron que la transcripción de ompD en 50336Δ micC fue 1,3 veces mayor que en la cepa de tipo salvaje, mientras que la transcripción de ompA y ompC en 50336Δ micC fue 2,2 veces mayor y 3 veces mayor que la de la cepa de tipo salvaje. Estos indicaron que micC reprime la expresión de ompA y ompC. En el siguiente estudio, la patogenicidad de 50336ΔmicC se detectó infectando ratones Balb/c de 6 semanas de edad y pollos de 1 día de edad. El resultado mostró que la LD 50 de la cepa de tipo salvaje 50336, los mutantes 50336Δ micC y 50336Δ micC / p micC para ratones Balb / c de 6 semanas de edad fueron 12.59 UFC, 5.01 UFC y 19.95 UFC, respectivamente. Las DL 50 de las cepas para pollos de 1 día de edad fueron 1.13 x 109 UFC, 1.55 x 10 8 UFC y2.54 x 10 8 UFC, respectivamente. Indicó que la eliminación de micC aumentaba la virulencia de S. Enteritidis en ratones y pollos mediante la regulación de la expresión de proteínas de la membrana externa.
Introduction
Los ARN pequeños no codificantes (ARNs) tienen una longitud de 40-400 nucleótidos, que generalmente no codifican proteínas, pero podrían transcribirse independientemente en cromosomas bacterianos 1,2,3. La mayoría de los ARNs están codificados en las regiones intergénicas (IGR) entre las regiones codificantes de genes e interactúan con los ARNm diana a través de acciones de apareamiento de bases, y regulan la expresión de genes diana a nivel post-transcripcional 4,5. Desempeñan importantes funciones de regulación en el metabolismo de sustancias, la síntesis de proteínas de la membrana externa, la detección de quórum y la expresión génica de virulencia5.
MicC es un pequeño transcrito de ARN de 109 nucleótidos presente en Escherichia coli y Salmonella enterica serovar Typhimurium, que podría regular la expresión de múltiples proteínas de membrana externa como OmpC, OmpD, OmpN, Omp35 y Omp36 6,7,8,9. MicC regula la expresión de OmpC inhibiendo la unión del ribosoma al ARNm de ompC líder in vitro y requiere la chaperona de ARN Hfq para su función en Escherichia coli6. En Salmonella Typhimurium, MicC silencia el ARNm ompD a través de un ARN dúplex de ≤12 pb dentro de la secuencia codificante (codones 23-26) y luego desestabiliza el ARNm endonucleolítico7. Este proceso de regulación es asistido por la proteína chaperona Hfq10. La OmpC es una proteína abundante de la membrana externa que se pensaba que era importante en ambientes donde las concentraciones de nutrientes y toxinas eran altas, como en el intestino6. La porina OmpD es la proteína de la membrana externa más abundante en Salmonella Typhimurium y representa aproximadamente el 1% de la proteína celular total11. OmpD está implicado en la adhesión a macrófagos humanos y células epiteliales intestinales12. MicC también reprime la expresión de las porinas OmpC y OmpD. Se cree que MicC puede regular la virulencia. Para explorar nuevos genes diana regulados por MicC y estudiar la función de regulación de virulencia de micC, clonamos el gen micC en la cepa 50336 de Salmonella Enteritidis (SE), y luego construimos el mutante 50336ΔmicC y el mutante complementario 50336ΔmicC/p micC. Los nuevos genes diana fueron examinados por qRT-PCR. La virulencia de 50336ΔmicC fue detectada por infecciones de ratones y pollos.
Protocol
Representative Results
Discussion
S. La enteritidis es un importante patógeno intracelular facultativo que puede infectar pollos jóvenes y produce síntomas desde enteritis hasta infección sistémica y muerte17,18. Además, S. enteritidis causa infecciones latentes en pollos adultos y los portadores crónicos contaminan los productos avícolas, lo que resulta en infecciones transmitidas por los alimentos en humanos19. El mecanismo patogénico de S<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias de China (Nos. 31972651 y 31101826), la Fundación de Ciencias de Educación Superior de Jiangsu (No.14KJB230002), el Laboratorio Estatal Clave de Biotecnología Veterinaria (No.SKLVBF201509), la Subvención de la Fundación de Ciencias de la Naturaleza de Yangzhou (No.YZ2014019), un proyecto financiado por el Desarrollo del Programa Académico Prioritario de las Instituciones de Educación Superior de Jiangsu (PAPD).
Materials
| dextrose | Sangon Biotech | A610219 | for broth preparation |
| DNA purification kit | TIANGEN | DP214 | for DNA purification |
| Ex Taq | TaKaRa | RR01A | PCR |
| KH2PO4 | Sinopharm Chemical Reagent | 10017608 | for broth preparation |
| K2HPO4 | Sinopharm Chemical Reagent | 20032116 | for broth preparation |
| L-Arabinose | Sangon Biotech | A610071 | λ-Red recombination |
| Mini Plasmid Kit | TIANGEN | DP106 | plasmid extraction |
| NaCl | Sinopharm Chemical Reagent | 10019308 | for broth preparation |
| (NH4)2SO4 | Sinopharm Chemical Reagent | 10002917 | for broth preparation |
| PrimeScriptRRT reagent Kit with gDNA Eraser | TaKaRa | RR047 | qRT-PCR |
| SYBRR Premix Ex Taq II | TaKaRa | RR820 | qRT-PCR |
| T4 DNA Ligase | NEB | M0202 | Ligation |
| TRIzol | Invitrogen | 15596018 | RNA isolation |
| Tryptone | Oxoid | LP0042 | for broth preparation |
| Yeast extract | Oxoid | LP0021 | for broth preparation |
| centrifuge | Eppendorf | 5418 | centrifugation |
| Electrophoresis apparatus | Bio-Rad | 164-5050 | Electrophoresis |
| Electroporation System | Bio-Rad | 165-2100 | for bacterial transformation |
| Spectrophotometer | BioTek | Epoch | Absorbance detection |
| Real-Time PCR system | Applied Biosystems | 7500 system | qRT-PCR |
References
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