科普|细菌需要相分离才能适应哺乳动物肠道
“相分离是细菌定植肠道的关键因素”
肠道里住着数以万计的细菌，它们不仅帮助消化食物，还影响免疫系统和代谢。科学家们正在研究如何通过调节这些细菌来治疗各种疾病，比如肥胖、糖尿病和癌症。但是，要让有益的细菌在肠道中安家落户并不容易，它们需要适应复杂多变的环境。了解细菌在肠道中的定植机制，有助于肠道微生物治疗，具有潜在的临床应用。
转录终止因子Rho的相分离是Bacteroides thetaiotaomicro定植于哺乳动物肠道的一种分子机制，它依赖于无序结构域(IDR)以增强Rho的转录终止，增强了细菌定植并影响基因调控。2023年3月16日耶鲁大学医学院Eduardo A. Groisman团队在杂志Science发表“Bacteria require phase separation for fitness in the mammalian gut”。
多形拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron）是人类肠道中最丰富的细菌种类之一，与瘦且健康的个体有关，目前被作为胃肠道疾病的生物治疗药物进行临床试验。液-液相分离（liquid-liquid phase separation，LLPS)是一种由生物大分子之间通过静电相互作用产生凝聚的现象。这些凝聚物使细胞能够在不同的无膜亚细胞隔间中执行与RNA调控相关的生理过程。Rho是一种ATP依赖的RNA解旋酶，在革兰氏阴性菌中是必需的。Rho通过终止基因末端或mRNA前导体内的转录来控制基因表达，从而根据特定信号改变下游区域的RNA丰度。
研究者揭示了Rho IDR依赖的相分离可以作为一种多形拟杆菌在哺乳动物肠道中定植的新型分子机制。通过触发Rho LLPS增加Rho终止活性，改变多种基因的表达。该研究确立了LLPS在宿主-共生细菌相互作用中的关键地位，扩大了LLPS对细菌生理学的重要性，并确定了肠道微生物群操纵的新靶点。
出品丨王洪春检验医学科普工作室山东省大数据研究会
引自丨https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7229
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