基因組壓縮與動態調控是生命體共通的科學問題。細菌缺乏真核生物核小體結構，依賴H-NS等核結合蛋白實現基因組的壓縮與調控功能。H-NS可沉默原噬菌體、毒力島等外來基因元件，維持基因組穩定性。此前研究發現，細菌能在特定環境下解除H-NS的沉默并激活外源基因表達，這一過程是細菌環境適應的關鍵過程。但細菌宿主如何感應外界環境變化，通過H-NS實現對外來基因元件的精準調控，是領域內備受關注的科學問題。
中國科學院南海海洋研究所王曉雪團隊，梳理了細菌類組蛋白H-NS的多種翻譯后修飾模式，提出這些修飾模式構成“細菌類組蛋白密碼”，揭示了H-NS通過翻譯后修飾驅動細菌基因組進化的精密機制。
研究團隊整合了大腸桿菌、銅綠假單胞菌、希瓦氏菌和殺魚愛德華氏菌等多物種證據，闡釋了H-NS蛋白通過其不同結構域發生多種翻譯后修飾，以調控其沉默功能。具體而言，N端修飾通過調整H-NS的聚合狀態，掌控基因沉默的開關；中間柔性連接區的修飾能夠重塑電荷分布；C端修飾則直接改變其對高AT含量DNA的結合能力。
翻譯后修飾是拮抗H-NS沉默的關鍵機制，與已知的抗沉默蛋白、小分子代謝物及蛋白酶解等途徑協同作用。通過感知環境信號、傳導調控指令，最終實現表型輸出，助力細菌利用外源基因增強環境適應性。
研究進一步提出，外源基因常編碼修飾酶或抗沉默蛋白，在激活條件下解除H-NS介導的基因沉默。這一由外來元件參與的主動“轉錄解抑制”過程，體現了細菌與外來基因元件間的競爭與協作關系，是認識微生物中水平基因轉移的重要視角。
該研究為理解細菌環境適應、致病機制，以及開發新型抗菌策略提供了理論支撐。
相關研究成果發表在FEMS Microbiology Reviews上。
論文鏈接
H-NS沉默外源基因表達與翻譯后修飾介導抗沉默機制
本文鏈接：細菌類組蛋白H-NS翻譯后修飾研究取得進展http://www.sq15.cn/show-12-1859-0.html
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