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RsmA蛋白是一类RNA结合蛋白,在细菌中作为转录后调节因子调节细胞的多种行为。本实验室晁耐霞的研究中发现十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pathvar campestris,Xcc)中rsmAXcc的缺失突变体完全丧失了在其寄主中国萝卜上的致病力,在非寄主植物辣椒ECW-10R上的HR反应以及在琼脂平板上的运动能力;细胞的粘附和聚集作用增强,形成生物膜;rsmAXcc的缺失突变体表现为明显的胞外淀粉酶,胞外纤维素酶,胞外多糖的产量降低。
文献中报道rpfG的缺失突变体也表现为胞外纤维素酶,胞外淀粉酶,EPS的产量下降,细胞的粘附和聚集作用增强,这些现象与rsmAxcc缺失突变体的表型相似。因此我将rpfG基因克隆在pLAFR3质粒上并导入到rsmAXcc的缺失突变体中,结果发现可以恢复rsmAXcc缺失突变体胞外淀粉酶,胞外纤维素酶,EPS的产量至接近野生型水平,恢复其游动性至接近野生型水平,不能使形成的生物膜分散,也不能恢复其在寄主植物上的致病力和非寄主植物上的HR反应。细菌可以通过感应环境中自身分泌的信号分子来调节细胞的群体行为,在Xcc中,细胞通过感应自身分泌的DSF分子,通过信号转导机制将胞外信号转化成胞内cyclic-di-GMP浓度的变化来调控细菌胞外酶,EPS的产量以及生物膜的形成。因此我测定了Xcc 8004和rsmAXcc缺失突变体DSF和cyclic-di-GMP的含量,发现胞外信号DSF在Xcc 8004中的浓度更高,胞内信号cyclic-di-GMP在rsmAXcc缺失突变体中的浓度更高。因此我们推测菌株△rsmA/pLAFR3(rpfG)的表型是因为rpfG基因具有分解cyclic-di-GMP的HD-GYP结构域分解了rsmAXcc缺失突变体中的cyctic-di-GMP,为了验证我的假设我将rpfG基因的HD-GYP结构域定点突变为AD-GYP(不能分解cyclic-di-GMP)并导入至rsmAXcc的缺失突变体中,结果发现仍然可以恢复rsmAXcc缺失突变体其胞外酶,EPS产量及游动性至接近野生型水平,说明rpfG基因的互补作用不是通过其HD-GYP结构域的分解作用实现的。生物信息学预测在Xcc中,共含有37个含有GGDEF/EAL/HD-GYP结构域的基因,它们可以合成或者降解胞内的cyclic-di-GMP。因此,我采用RT-PCR的方法检测了这37个基因在Xcc8004和rsmAXcc缺失突变体中的表达,发现有15个基因在rsmAXcc缺失突变体中的表达明显高于Xcc 8004,这些结果预示着在Xcc中可能通过调控细胞内含有GGDEF/EAL/HD-GYP结构域的基因的表达来调控细胞的群体行为和致病因子的产生。