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鼠伤寒沙门菌（Salmonella enterica）血清型 Typhimurium（STM）和 Paratyphi A（SPA）可引起临床表现截然不同的疾病，但其不同生活方式的分子基础仍未被完全阐明。作为伤寒型沙门菌的一个标志性特征，基因组退化导致多个功能通路中广泛发生假基因化。在本研究中，我们考察了此类基因失活如何重塑 SPA 与 STM 中环二鸟苷酸（c-di-GMP）信号传导及鞭毛运动调控。我们发现，尽管保守型磷酸二酯酶（PDE）YhjH 在这两种血清型中均保留 PDE 活性，但其对于 STM 的运动性是必需的，而对于 SPA 则并非如此。我们进一步证明，这种功能分化是由 SPA 中 ycgR 的假基因化所致；该变化使鞭毛制动蛋白 YcgR 截短为无功能肽，从而切断了 c-di-GMP 水平与鞭毛马达控制之间的联系。对 YhjH 活性位点进行定点突变，以及异位表达来源于 STM 的完整 YcgR 并恢复 SPA 中依赖 YhjH 的运动性调控，证实了这一分子机制。此外，利用细菌双杂交（BACTH）遗传筛选，我们鉴定出 SPA 中而非 STM 中存在 YhjH 与广义应激蛋白 YciG 之间的血清型特异性相互作用。计算 RNA 折叠分析预测，SPA 与 STM 的 yhjH 等位基因在 mRNA 二级结构和稳定性方面存在显著差异，这提示同义突变可能在这种血清型特异性相互作用中发挥潜在作用。综上，这些发现揭示了基因组退化如何重塑调控网络，阐明了伤寒型与非伤寒型沙门菌在运动性控制方面的一种根本差异，并提示这些差异可能使 SPA 能够在抑制 STM 运动性的条件下仍保持运动能力。
鼠伤寒沙门菌（Salmonella enterica）血清型 Typhimurium（STM）和甲型副伤寒沙门菌（SPA）会引起临床表现截然不同的疾病，然而其不同生活方式的分子基础仍未被完全阐明。作为伤寒型沙门菌的一个标志性特征，基因组降解导致多个功能通路中发生广泛的假基因化。在本研究中，我们探讨了这类基因失活如何重塑 SPA 与 STM 中环二鸟苷酸（c-di-GMP）信号传导及鞭毛运动调控。我们表明，保守的磷酸二酯酶（PDE）YhjH 在 STM 的运动性中是必需的，但在 SPA 中并非如此，尽管它在这两种血清型中均保留了 PDE 活性。我们证明，这种功能分化是由 SPA 中 `ycgR` 的假基因化所导致的；该变化使鞭毛制动蛋白 YcgR 截短为一段无功能肽，从而切断了 c-di-GMP 水平与鞭毛马达控制之间的联系。针对 YhjH 活性位点的定点诱变，以及异位表达来源于 STM 的完整 YcgR 并在 SPA 中恢复了 YhjH 依赖性的运动调控，证实了这一分子机制。
此外，利用细菌双杂交（BACTH）遗传筛选，我们鉴定出 SPA 中 YhjH 与广义应激蛋白 YciG 之间存在一种血清型特异性的相互作用，而在 STM 中不存在。计算 RNA 折叠分析预测，SPA 与 STM 的 `yhjH` 等位基因在 mRNA 二级结构和稳定性方面存在显著差异，提示同义突变可能在这种血清型特异性相互作用中发挥潜在作用。综上，这些发现揭示了基因组降解如何重塑调控网络，阐明了伤寒型与非伤寒型沙门菌在运动性控制方面的一种根本差异，并提示这些差异可能使 SPA 能够在抑制 STM 运动性的条件下仍保持运动能力。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.730116v1?rss=1
🏷️ c-di-GMP信号通路 基因组退化 沙门菌 鞭毛运动调控 假基因化 血清型特异性相互作用