Усиление стрессовой ситуации в области питания способствует стойкости в хламидио-трахоматисе.
Аннотация
Стойкость, жизнеспособное, но не воспроизводимое состояние роста, причастна к болезням, вызванным трахоматисом хламидии. Голодание отдельных питательных веществ приводит к поверхностно аналогичному стойкому состоянию, что подразумевает конвергенцию общей внутриклеточной среды. Мы использовали двойную последовательность RNA-патогена в условиях как железа, так и триптофана для систематической характеристики стойкого хламидиального транскриптома и определения общего вклада реакции на транскрипцию стрессовой системы камеры в формировании внутриклеточной среды. Расшифровка инфицированных клеток носителей была весьма специфичной по каждому стрессу в питании, несмотря на сопоставимое воздействие на хламидиальный рост и развитие в каждом состоянии. В отличие от этого хламидиальные транскриптомы между пищевыми условиями были весьма схожими, что свидетельствует о частичном дублировании реакции принимающих клеток на ограничение железа и голод триптофана, которые способствуют общему постоянному фенотипу. Мы демонстрируем, что одним из общих элементов реакции принимающих клеток является подавление биосинтеза ГТП, нуклеотида, для которого хламидия ауксотропическая. Фармакологическое ингибирование хост-дегидрогеназы (IMPDH1), которое катализирует процесс ограничения скорости в синтезе de novo guanin нуклеотида, привело к сопоставимому истощению ГТП как с железом, так и с триптофаном, голодающим и вызванной хламидиальной стойкостью. Кроме того, для контроля за ростом хламидии ИМПД1 синергия и железосодержащий голод действовали синергически. Таким образом, уменьшение содержания клеток в ГТП усиливает стресс в питании к внутриклеточной хламидии в связанных с инфекцией моделях стойкости, иллюстрируя детерминирующую роль инфицированной клетки в реакции бактериального стресса. ВАЖНЕЙШАЯ Бактерия реагирует на стресс в питании с помощью универсальных и уникальных механизмов. Сокращение генома в Хламидиацее, являющееся следствием совместной революции с их эукариотическими хост-компаниями, привело к уменьшению их репертуара механизмов реагирования на стресс. Здесь мы показываем, что инфицированная ячейка может обеспечить контекст, в котором появляются универсальные реакции на стресс у хламидиотрахоматиса. Мы сообщаем, что во время голода основных питательных веществ железа или триптофана общая реакция инфицированной эпителиальной клетки заключается в подавлении биосинтеза ГТП, который вызывает устойчивое состояние развития патогена. Таким образом, хламидиальная стойкость является результатом совокупного воздействия первичных стрессов на патоген и носителя, при этом последний вызывает реакцию вторичной носителя, которая усиливает внутриклеточную среду.
Название и аннотация на языке оригинала
Host Cell Amplification of Nutritional Stress Contributes To Persistence in Chlamydia trachomatis.
Persistence, a viable but non-replicating growth state, has been implicated in diseases caused by Chlamydia trachomatis. Starvation of distinct nutrients produces a superficially similar persistent state, implying convergence on a common intracellular environment. We employed host-pathogen dual RNA-sequencing under both iron- and tryptophan-starved conditions to systematically characterize the persistent chlamydial transcriptome and to define common contributions of the host cell transcriptional stress response in shaping the intracellular environment. The transcriptome of the infected host cells was highly specific to each nutritional stress, despite comparable effects on chlamydial growth and development in each condition. In contrast, the chlamydial transcriptomes between nutritional conditions were highly similar, suggesting some overlap in host cell responses to iron limitation and tryptophan starvation that contribute to a common persistent phenotype. We demonstrate that a commonality in the host cell responses is the suppression of GTP biosynthesis, a nucleotide for which Chlamydia are auxotrophic. Pharmacological inhibition of host IMP dehydrogenase (IMPDH1), which catalyzes the rate-limiting step in de novo guanine nucleotide synthesis, resulted in comparable GTP depletion to both iron and tryptophan starvation and induced chlamydial persistence. Moreover, IMPDH1 inhibition and iron starvation acted synergistically to control chlamydial growth. Thus, host cell reduction in GTP levels amplifies the nutritional stress to intracellular chlamydiae in infection-relevant models of persistence, illustrating the determinative role the infected host cell plays in bacterial stress responses. IMPORTANCE Bacteria respond to nutritional stress through universal and unique mechanisms. Genome reduction in the Chlamydiaceae, a consequence of coevolution with their obligate eukaryotic hosts, has reduced their repertoire of stress response mechanisms. Here, we demonstrate that the infected host cell may provide the context within which universal stress responses emerge for Chlamydia trachomatis. We report that during starvation of the essential nutrients iron or tryptophan, a common response of the infected epithelial cell is the suppression of GTP biosynthesis, which induces a persistent developmental state in the pathogen. Thus, chlamydial persistence results from the combined effects of primary stresses on the pathogen and the host, with the latter eliciting a secondary host cell response that intensifies the inhospitable intracellular environment.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.