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细菌转录因子（TFs）靶基因的鉴定有助于更深入地理解细菌对环境条件的响应。我们聚焦于分离自美国能源部橡树岭保护区（ORR）地下环境的两株Rhodanobacter sp.菌株，该环境以高浓度混合废物污染羽流为特征。该地下生态系统中的细菌菌株面临不断变化且复杂的环境条件，包括营养物质和氧气可利用性的变化、波动的pH值、硝酸盐以及金属胁迫。我们结合DNA亲和纯化测序（DAP-seq）和比较基因组学，考察了两株Rhodanobacter菌株——R. denitrificans FW104-10B01和R. thiooxydans FW510-R12——中来自17个TF家族的91个DNA结合型TF。最终鉴定出31个TF所调控的靶基因。尽管分离自不同的井位，这两株菌共享一个高度相似的核心调控网络，其中直系同源TF调控着几乎相同的基因集合。这些保守网络控制着关键的生存功能，包括营养摄取（如磷酸盐）、碳水化合物代谢、运动性，以及对重金属和氧化环境的胁迫响应。我们还为这31个TF分别推断了TF结合序列基序。关键结果包括阐明了全局调控因子Clp的作用，该因子调控大量基因，尤其是参与生物被膜形成和运动性的基因。通过RT-qPCR进行的功能验证证实，Clp可激活对IV型菌毛结构和鞭毛调控至关重要基因的表达。我们的工作凸显了协同采用DAP-seq与比较基因组学的优势，这使我们能够相互印证研究发现，并更全面地获得这些非模式反硝化细菌的调控全景。
细菌转录因子（TFs）靶基因的鉴定有助于更深入地理解细菌对环境条件的响应。我们聚焦于来自美国能源部橡树岭保护区（ORR）地下环境的两株红杆菌属（Rhodanobacter sp.）分离株，该环境以高浓度混合废物污染羽流为特征。该地下生态系统中的细菌菌株面临着不断变化且复杂的环境条件，包括营养物质和氧气可利用性的变化、pH值波动，以及硝酸盐和金属的存在。我们结合DNA亲和纯化测序（DAP-seq）和比较基因组学，研究了两株红杆菌菌株——R. denitrificans FW104-10B01和R. thiooxydans FW510-R12——中来自17个TF家族的91个DNA结合型TF。最终鉴定出31个TF所调控的靶基因。尽管这两株菌分离自不同的井位，但它们共享一个高度相似的核心调控网络，其中直系同源TF调控着几乎完全相同的基因集合。这些保守网络控制着关键的生存功能，包括营养摄取（如磷酸盐）、碳水化合物代谢、运动性，以及对重金属和氧化环境的胁迫响应。我们还为这31个TF分别推断了其TF结合序列基序。关键结果包括阐明了全局调控因子Clp的作用，该因子可调控大量基因，尤其是那些参与生物被膜形成和运动性的基因。通过RT-qPCR进行的功能验证证实，Clp可激活对IV型菌毛结构和鞭毛调控至关重要的基因表达。我们的工作突出表明，协同采用DAP-seq和比较基因组学具有明显优势，这使我们能够相互印证研究结果，并更全面地揭示这些非模式反硝化细菌的调控图景。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.06.730518v1?rss=1
🏷️ 转录因子结合位点 DAP-seq 比较基因组学 罗丹杆菌属 细菌调控网络 极端环境适应