基于RNA-Seq技术分析白藜芦醇对副溶血弧菌生物被膜的抑制作用

摘要

[目的]利用可食用植物素抑制致病菌生物被膜受到广泛的关注.本文研究分析白藜芦醇对水产品致病菌副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)生物被膜形成的影响及重要的调控基因.[方法]研究测定亚抑菌浓度白藜芦醇对V.parahaemolyticus生物被膜形成和胞外多糖分泌的影响,采用RNA-Seq技术分析白藜芦醇作用下V.parahaemolyticus基因表达水平变化,并利用荧光定量PCR方法验证部分差异表达基因.[结果]白藜芦醇对V.parahaemolyticus的最小抑菌浓度为20 μg/mL,亚抑菌浓度5μg/mL和10μg/mL作用下能显著抑制该菌的生物被膜形成和胞外多糖产量(P＜0.05),扫描电镜观察发现细菌的粘附量和胞外分泌物显著减少.V.parahaemolyticus在10 μ.g/mL白藜芦醇作用下共检测到1 06个基因表达量发生显著变化(P＜0.05),其中上调基因约占22.6％,下调基因约占77.4％.这些基因主要在7条代谢通路中被显著富集,其中外膜蛋白(W,YedS,OmpK)、群体感应(LuxS)、鞭毛蛋白(FlaA)、菌毛蛋白(PilQ)、溶血素分泌蛋白等14个调控基因可能与V.parahaemolyticus生物被膜有关,呈现显著下调表达.荧光定量PCR发现luxS、trh、tlh和aA 4个基因在白藜芦醇作用后表现不同程度的显著下降,与转录组结果一致.[结论]白藜芦醇抑制V.parahaemolyticus生物被膜形成是一个多基因参与、多个生物过程协同调控的过程,其主要通过干扰V.parahaemolyticus新陈代谢过程、群体感应系统、膜蛋白分泌通路,抑制细胞的粘附和生物被膜形成.研究为揭示白藜芦醇抗生物被膜的分子机制提供参考.