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确定了莱姆病传播的基本因素

2019-10-25 79螺旋体莱姆病

引起莱姆病的细菌伯氏螺旋体寄生在蜱虫中,传播给包括人类在内的哺乳动物宿主。12月19日出版的《公共科学图书馆·病原体》杂志上的一篇文章确定了莱姆病传播的基本因素,HrpA,一种RNA解旋酶,是蜱类向哺乳动物传播的关键因素。

确定了莱姆病传播的基本因素

加拿大卡尔加里大学的George Chaconas是该校Snyder慢性病研究所的一名成员,他和他的同事之前已经确定HrpA是B. burgdorferi蛋白表达的调节因子。在这项研究中,Chaconas小组与来自美国康涅狄格大学健康中心的Justin Radolf和Melissa Caimano合作,分析了HrpA蛋白的分子功能,并进一步探索其在细菌复杂的生命周期中的作用,特别是在病原体的传播方面。

HrpA分子功能

它的DNA序列表明,HrpA是一种RNA解旋酶,这种蛋白质可以从细胞的储存中获取能量,用它来解开RNA,从而调节RNA转化为蛋白质。大多数细菌都有几个假定的解旋酶,包括一个来自HrpA家族,但对其他物种的实际HrpA功能一无所知。HrpA伯氏螺旋体中唯一推测的RNA解旋酶,科学家发现它确实具有解旋酶的多种活性:它可以与RNA结合并利用其ATP酶活性来获取能量,而这些能量反过来又被用来解开RNA链。他们还发现这些活动参与了靶RNA的调控。

研究内容

当科学家们测试缺乏HrpA基因的突变伯氏杆菌是否会感染小鼠时,他们发现突变的细菌不会。在这个实验中,科学家们将正常或突变的细菌直接注入小鼠体内,然后测试小鼠的血液、皮肤、膀胱或关节组织中是否存在细菌。正常的细菌可以在注射后一周和四周内从所有组织中恢复,但突变细菌即使在一周后也无法检测到,这表明它们无法在哺乳动物宿主中生存或繁殖。

缺乏HrpA的细菌也不能通过自然途径感染老鼠,比如被感染的蜱虫咬一口。这并不是因为突变细菌无法在蜱体内生长或存活。相反,突变体不能离开蜱虫的中肠,也不能进入唾液腺,而在进食期间,唾液腺是博勒利亚病毒成功传播的必经之路;即使在充血的蜱脱落后不久,在附着部位周围的小鼠皮肤上也没有发现突变细菌。

后续研究方向

作者说,“我们确定了莱姆病传播的基本因素,HrpA参与了伯氏螺旋体生命周期的两个部分:动物感染和蜱虫传播,使其成为伯氏螺旋体基因调控中非常重要的蛋白,并通过RNA解旋酶建立基因调控,作为莱姆病螺旋体重要的调控途径。”

引用

Public Library of Science. "Essential factor for Lyme disease transmission identified." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 December 2013.
www.sciencedaily.com/releases/2013/12/131219200040.htm.

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