[发明专利]一种调控牛分枝杆菌逆境适应能力的sRNA基因及其应用

说明书

本发明公开了一种调控牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)逆境适应能力的sRNA基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，属于分子生物学领域。该sRNA基因具有调节牛分枝杆菌对碳饥饿、酸化压力、膜压力条件适应能力的显著特征，并能够调节牛分枝杆菌的细菌生长、生物被膜形成、细胞壁通透性、对宿主细胞的侵袭能力等，从而调控牛分枝杆菌的逆境适应能力。本发明能用于制备防治结核病的疫苗或药物，在降低牛分枝杆菌细菌毒力、提高细菌对抗结核药物的敏感性等方面具有潜在应用前景，同时在阐明牛分枝杆菌甚至结核分枝杆菌复合群的相关致病机制及开发新型诊断试剂等方面也具有极为重要的参考价值。

技术领域

本发明属于分子生物学领域，涉及一种调控牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)逆境适应能力的sRNA基因及其应用。

背景技术

人兽共患性结核病是由结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosisComplex，MTBC)感染引起的慢性消耗性疾病。包括人在内的几乎所有脊椎动物都易感。其中，牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis,M.bovis)是引起动物结核病的主要病原菌，与主要引起人结核病的结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tb)高度同源，基因水平上有99.95％的相似性，因此感染谱相互交叉。

研究结果显示，2010-2019年我国牛结核病的总体个体流行率约为2.4％，大约有25.9万头牛的感染(Gong QL,et al.,2021)；而更为严重的是，在全球人结核病例中，约有14万人即所有病例的1.8％为牛分枝杆菌感染；在一些牛结核病严重的国家，该比例则显著升高(Olea-Popelka F,et al.,2017)，如墨西哥(28％)，尼日利亚(15％)，坦桑利亚(16％)，埃塞俄比亚(17％)，印度(9％)和土耳其(5％)等。在一些发展中国家这一比例由于无法区分结核分枝杆菌和牛分枝杆菌感染等技术原因，造成评估比例偏低，低估了牛结核病在结核病感染和公共卫生的重要影响(Müller B,et al.,2013)。我国的一项回顾性调查显示，约为0.34％的结核病人感染的为牛分枝杆菌(Chen Y,et al.,2009)。

牛分枝杆菌是一种具有悠久历史的病原菌，它的发现甚至早于结核分枝杆菌。在长期的进化过程中，牛分枝杆菌在一系列的逆境压力如酸化压力、膜压力、低氧、亚硝基应激、氧化还原应激、营养饥饿等条件下不断通过各种调节机制适应这些逆境环境，从而成功实现了与宿主的长期协同进化，最终导致对宿主的感染、发病及扩散，以及对药物耐受能力的不断提升。因此，深入挖掘牛分枝杆菌适应逆境的分子机制，确定影响牛分枝杆菌感染、致病及扩散、耐药的主要关键因子，是开发牛结核病甚至于结核病新型诊断试剂、疫苗、药物的重要途径。

细菌的小RNA(small RNA,sRNA)是一类能够帮助病原菌适应环境压力变化的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)分子，通过与其靶mRNA配对，在转录后水平影响靶mRNA的翻译或(和)稳定性，对靶基因的表达进行调节，并在外界因素的刺激下，通过自身的表达来帮助病原菌适应不断变化的环境，调节致病的关键阶段。

在目前动物结核病缺乏疫苗，缺乏诊断金标准，耐药菌严重的各种严峻形势下，sRNAs的研究无疑为人兽共患性结核病新型防控手段的研发提供了一个新的思路。寻找并确定以牛分枝杆菌为模型的结核分枝杆菌复合群中具有调控逆境能力、影响细菌致病性(包括黏附、侵袭能力、胞内存活能力、生长速度等)、改变细菌耐药性等多种表型的sRNA，将有助于我们对结核病致病机理及宿主防御机制的了解，可以为结核病诊断和临床治疗技术发展提供理论依据和候选靶点。

发明内容