2024年2月28日,美国洛克菲勒大学的刘诗欣(Shixin Liu)和Jeremy Rock两个课题组在Nature杂志上合作发表了一篇题为 Incomplete transcripts dominate the Mycobacterium tuberculosis transcriptome 的研究论文。
结核病,是由结核分枝杆菌(Mtb)感染引发的一种历史悠久的疾病。尽管现今防治结核病的手段已取得长足进步,但它仍然是全球最主要的传染病死亡原因。全球每年有超过1000万人罹患结核病,其中超过100万人因此死亡;大部分病例发生在发展中国家。特别是近年来,耐多药结核杆菌(MDR-Mtb)的广泛流行,严重影响了常用治疗方法的效果。因此,深入了解Mtb并研究新的抗结核病药物,显得尤为迫切。
该研究聚焦于绘制Mtb高分辨率转录组图谱,并深入探讨了Mtb独特的基因调控机制。研究发现,Mtb转录组中存在大量的不完整RNA:这些 RNA仅覆盖了基因上游200-500碱基(nt)范围,而不是整个基因。研究进一步发现这些不完整RNA的产生主要是由于转录暂停(transcription pausing)而不是转录提前终止(premature termination)导致的;其中sigma转录因子如SigA可能是引起暂停的关键因素。此外,研究还发现,活跃的核糖体能够耦联暂停的RNA聚合酶(RNAP)并能驱使转录继续进行,从而生成完整的mRNA 序列。
这一研究提示了Mtb利用与常见模型体系大肠杆菌(E.coli)截然不同的基因调节机制,而这些机制可能为将来抗结核药物的研究提供新的特异性靶点。