近日，我院植物生理生态与环境生物工程研究团队蔡霞副教授联合南开大学生命科学学院蔡峻教授，在国际一流期刊《Nucleic Acids Research》（JCR Q1期刊，5年平均影响因子16.8）上发表了题为 “YhfH functions as a tri-function RNA in Bacillus thuringiensis BMB171”的重要研究成果。蔡峻教授为本文通讯作者，南开大学秦嘉欣博士与兰州理工大学蔡霞副教授为共同第一作者。该研究系统揭示了YhfH RNA在苏云金芽胞杆菌中同时具备sRNA、asRNA和mRNA三种功能的独特调控机制，首次提出“三功能RNA”概念，为细菌代谢调控网络与合成生物学工具开发提供了全新视角。
此前，仅有10种“双功能sRNA”被报道，即同时具有调控功能和编码短肽的能力。本研究首次在苏云金芽胞杆菌BMB171中发现并证实了YhfH RNA 具备三重功能：作为asRNA，靶向抑制转录因子LipR的表达，调控葡萄糖代谢与细菌胞内pH稳态；作为sRNA，通过结合pyrD mRNA保护嘧啶合成操纵子pyr mRNA免受核糖核酸酶J2降解，影响细菌在嘧啶限制培养基中的生长；作为mRNA，编码一个由42个氨基酸组成的多肽YhfH-P，该肽可通过蛋白-DNA互作的方式抑制自身编码基因yhfH的转录，还可抑制ilv-leu操纵子的转录，调控支链氨基酸合成。
图1 三功能RNA YhfH的调控机制模型。
该研究不仅拓展了我们对RNA调控多样性的认识，也为合成生物学中设计多功能、精简化的遗传调控回路提供新思路。YhfH RNA及其编码肽在芽胞杆菌属中高度保守，预示着其在细菌代谢适应性与环境响应中具有普遍而重要的调控作用。
（撰稿：蔡霞 ；初审：王永刚 ；终审：常小军）
蔡霞副教授2022年3月毕业于南开大学微生物学专业，获理学博士学位；2022年6月加入兰州理工大学生命科学与工程学院。目前主要从事芽胞杆菌功能基因表达调控等相关研究，近年来以第一作者或其他作者身份在Nucleic Acids Research、mLife、Environmental Microbiology、Microbial Biotechnology、FEMS Microbiology Reviews和Communications Biology等国际期刊发表了科研成果，主持国家自然科学基金青年科学基金项目（C类）、甘肃省青年科技基金、兰州市青年科技人才创新项目及兰州理工大学青年教师学科交叉研究培育项目各1项。本研究由国家自然科学基金（32300062和32272610）、甘肃省自然科学基金（23JRRA769）以及兰州市青年科技人才创新项目（2024-QN-114）资助。
论文信息：
Qin J, Cai X, Zhang Y, Wang Z, Pan F, Yan B, Cai J. YhfH functions as a tri-function RNA in Bacillus thuringiensis BMB171. Nucleic Acids Res. 2026, 54(2):gkaf1528. doi: 10.1093/nar/gkaf1528.
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