¹Институт проблем передачи информации им А.А. Харкевича РАН, Москва, Россия
²Институт общей генетики им Н.И. Вавилова РАН, Москва, Россия
³Сколковский институт науки и технологий, Москва, Россия
⁴Институт биофизики клетки РАН – обособленное подразделение ФИЦ ПНЦБИ РАН, Пущино, Московская область, Россия

Аннотация. Формирование клетками биоплёнок может создавать множество проблем – их образование патогенными штаммами Escherichia coli приводит к развитию хронических заболеваний мочеполового тракта и гастроэнтеритов, трудно поддающихся лечению антибиотиками. Несмотря на это, ключевые регуляторы и сигналы, приводящие к переходу клеток E. coli от свободноживущего состояния к прикреплению к поверхности и формированию биоплёнок, еще до конца не изучены. В этой работе был проведен сравнительный анализ транскриптомов клеток E. coli K-12 MG1655, растущих в стандартных лабораторных условиях и в условиях, приближенных к условиям внутри организма хозяина. Было показано, что при переходе клеток от свободноживущего состояния к биоплёнкам происходит существенная перестройка их углеводного метаболизма и подтверждена важная роль метаболизма гексуронатов в этом процессе. Кроме того, была обнаружена суперэкспрессия малой 6S РНК SsrS. Была проанализирована дифференциальная экспрессия генов E. coli K-12 MG1655, находящихся в составе биоплёнок, при удалении гена одного из регуляторов метаболизма гексуронатов, YjjM (LgoR). В ходе работы был оптимизирован алгоритм анализа данных, позволяющий находить и отрезать адапторы, пришитые случайным образом. Полученные результаты однозначно свидетельствуют о ключевой роли малых регуляторных РНК, в том числе, SsrS, а также белка YjjM в формировании биоплёнок E. coli K-12. Кроме того, было обнаружено, что YjjM, по-видимому, может регулировать процессы биосинтеза белка, стабилизации мРНК и антифаговой защиты бактерий, что требует дальнейшего исследования.

Ключевые слова: Escherichia coli, биоплёнка, транскриптом, YjjM, галактуронат, регуляторные РНК, SsrS.