Špecifická bakteriálna sRNA hrá kľúčovú úlohu v symbióze medzi Vibrio fischeri a chobotnicou

Baktérie žijúce symbioticky v rámci chobotnice havajského bobtail môžu nasmerovať hostiteľskú chobotnicu, aby zmenila svoj normálny program génovej expresie a urobila tak príjemnejší domov, podľa novej štúdie publikovanej v Biológia PLoS vedci z University of Hawai'i (UH) na Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

Takmer každý organizmus a prostredie hostí zbierku symbiotických mikróbov-mikrobióm-ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou ekologického a ľudského zdravia.

V baktériách, malá RNA (sRNA) je kľúčovým prvkom ovplyvňujúcim génovú expresiu v mikroskopických organizmoch, však existuje len málo dôkazov o tom, že prospešné baktérie používajú tieto molekuly na komunikáciu so svojimi zvieracími hostiteľmi.

V novej štúdii hlavná autorka Silvia Moriano-Gutierrez, postdoktorand vo Výskumnom centre Pacific Biosciences v SOEST, a spoluautori zistili, že špecifická bakteriálna sRNA, ktorá je zvyčajne zodpovedná za kontrolu kvality produkcie proteínu v baktérii, hrá zásadnú úlohu v symbióze medzi Vibrio fischeri a chobotnicou.

Havajská kalamár bobtail verbuje V. fischeri, aby obýval svetelný orgán chobotnice, pretože baktérie sú luminiscenčné a maskujú chobotnice počas nočného lovu.

Prostredníctvom sekvenovania RNA, vedci zistili v sekvenciách sRNA krvi chobotnice, ktoré boli produkované baktériami obývajúcimi svetelný orgán, a zistili vysokú koncentráciu špecifickej sRNA v hostiteľských bunkách lemujúcich krypty, kde baktérie žijú.

„Prítomnosť tejto konkrétnej sRNA má za následok„ upokojenie “imunitnej reakcie chobotnice, čo zvýši možnosť baktérií trvalo kolonizovať hostiteľské tkanivo, a prinášať ich priaznivé účinky, “povedal doktor Moriano-Gutierrez.

"Táto práca odhaľuje potenciál sRNA bakteriálneho symbionta nielen kontrolovať svoje vlastné aktivity, ale aj vyvolať kritické reakcie, ktoré podporujú mierové partnerstvo s jeho hostiteľom."

Vedci, vrátane spoluautora a vysokoškoláka UH Mānoa Leo Wu, určili, že baktérie načítajú sRNA do svojich vonkajších membránových vezikúl, ktoré sú transportované do buniek obklopujúcich populáciu symbiontov vo svetelnom orgáne-zníženie antimikrobiálnych aktivít chobotnice na správnom mieste.

„Bolo neočakávané nájsť bežnú bakteriálnu sRNA, ktorá sa vyvinula pre funkciu udržiavania domu v baktérii, ktorá by bola špecificky prijatá do komunikácie medzi baktériou a hostiteľom počas iniciácie symbiózy, “povedal doktor Moriano-Gutierrez.

Očakávame, že rozpoznanie hostiteľa a reakcia na špecifické symbiontové sRNA sa objavia ako hlavný nový spôsob komunikácie medzi baktériami a tkanivami zvierat, ktoré obývajú. Ostatné symbiontové RNA, ktoré sa dostanú do hostiteľských buniek, ešte treba preskúmať. “

Silvia Moriano-Gutierrez, Vedúci autor štúdie a postdoktorand, Pacific Biosciences Research Center, School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST)

• Štúdia ukazuje, ako rotavírus vedie k závažným gastrointestinálnym ochoreniam
• Vedci zistili významné rozdiely v úmrtnosti súvisiacej s pečeňou v USA