Specifikt bakteriellt sRNA spelar en nyckelroll i symbios mellan Vibrio fischeri och bläckfisk

Bakterier som lever symbiotiskt i den hawaiiska bobtail-bläckfisken kan leda värdbläckfisken att ändra sitt normala genuttrycksprogram för att skapa ett mer inbjudande hem, enligt en ny studie publicerad i PLoS -biologi av forskare vid University of Hawai'i (UH) vid Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

Nästan varje organism och miljö är värd för en samling symbiotiska mikrober-ett mikrobiom-som är en integrerad del av ekologisk och människors hälsa.

I bakterier, litet RNA (sRNA) är ett nyckelelement som påverkar genuttryck i de mikroskopiska organismerna, dock, det har funnits få bevis på att fördelaktiga bakterier använder dessa molekyler för att kommunicera med sina djurvärdar.

I den nya studien, huvudförfattare Silvia Moriano-Gutierrez, en postdoktor i Pacific Biosciences Research Center på SOEST, och medförfattare fann ett specifikt bakteriellt sRNA som typiskt är ansvarigt för kvalitetskontroll av produktionen av protein i bakterien spelar en viktig roll i symbiosen mellan Vibrio fischeri och bläckfisken.

Hawaiian bobtail bläckfisk rekryterar V. fischeri för att leva bläckfiskens ljusorgan, eftersom bakterien är självlysande och kamouflerar bläckfisken under sin nattliga jakt.

Genom RNA-sekvensering, forskarna hittade i bläckfiskens sRNA-sekvenser som producerades av bakterier som bor i ljusorganet och hittade en hög koncentration av ett specifikt sRNA i värdcellerna som kantar kryptorna där bakterierna lever.

"Närvaron av detta speciella sRNA resulterar i en" lugnande "immunreaktion av bläckfisken, vilket kommer att öka möjligheten för bakterierna att ihållande kolonisera värdvävnaden, och leverera deras fördelaktiga effekter, sa Dr Moriano-Gutierrez.

"Detta arbete avslöjar potentialen för en bakteriell symbionts sRNA inte bara för att styra sin egen verksamhet utan också för att utlösa kritiska svar som främjar ett fredligt partnerskap med sin värd."

Forskarna, inklusive medförfattare och UH Mānoa grundutbildning Leo Wu, bestämde bakterierna ladda sRNA i deras yttre membranvesiklar, som transporteras in i cellerna som omger symbiontpopulationen i ljusorganet-minskar bläckfiskens antimikrobiella aktiviteter på precis rätt plats.

"Det var oväntat att hitta ett vanligt bakteriellt sRNA som hade utvecklats för att en hushållsfunktion i bakterien skulle rekryteras specifikt till en bakterie-värdkommunikation under initiering av symbios, sa Dr Moriano-Gutierrez.

Vi räknar med att värdens erkännande och reaktion på specifika symbiontsRNA kommer att framstå som ett nytt viktigt kommunikationssätt mellan bakterier och djurvävnaderna de lever i. Andra symbiont -RNA som kommer in i värdceller återstår att utforska. "

Silvia Moriano-Gutierrez, Studieledande författare och postdoktor, Pacific Biosciences Research Center, School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST)

• Studie visar hur rotavirus leder till svår gastrointestinal sjukdom
• Forskare finner betydande skillnader i leverrelaterade dödlighetsgrader i USA