本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
细胞内存在不止一种类型的遗传物质。除了储存细胞蛋白质编码的 DNA 外，还有 RNA，它包含类似的代码片段，但不如 DNA 稳定且更易移动。如果说 DNA 是一座不允许外借的书籍图书馆，那么 RNA 就是包含页面副本的纸片，可以散发给人们阅读。
鉴于 RNA 在 DNA 和蛋白质（细胞内最重要的两种大分子）之间充当媒介的能力，RNA 有大量的工作要做。其中一项工作是调节 DNA 的哪些部分正在制造蛋白质。并非细胞中所有的 DNA 都在一直被使用，小 RNA 片段有能力向细胞展示在任何特定时间需要工作的 DNA 部分。
在肺炎链球菌 (Streptococcus pneumoniae) 的案例中，小 RNA 可以开启 DNA 中制造细菌毒性所需的部分。细菌似乎使用非常特定的 RNA 片段在其毒力周期的不同阶段开启不同的基因。在每个阶段，都会产生一组特定的小 RNA，以控制基因表达。一篇来自 PLoS Pathogens（参考文献如下）的最新论文进行了三组实验来证明这一点。首先，他们对链球菌的整个基因组进行了测序，以找到与其他细菌小 RNA 相似的部分。一旦确定（他们发现了大约 89 个！），他们就专门去除了细胞制造某些小 RNA 的能力，以观察这对细菌毒力的影响。最后，他们寻找这些 RNA 的靶点，以找出它们实际影响的 DNA 表达部分。
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为了探索去除小 RNA 片段的效果，他们查看了一种称为“竞争指数”的测量方法，该方法涉及用野生型和突变细菌（没有小 RNA 的细菌）感染小鼠，并观察它们在相互竞争时的表现。竞争指数为 1 表示发现的野生型和突变细菌数量相等，小于 1 表示发现的野生型细菌更多，大于 1 表示发现的突变细菌更多。正如预期的那样，在几乎所有个体案例中，突变体的感染表现都比野生型差，有些表现明显糟糕。
上图显示了从感染血液的细菌中去除某些 sRNA 的效果。每个点代表一个个体，线条显示菌株的平均值。该比例是对数比例，这意味着虽然 F5 菌株的平均水平比野生型差约 5 倍，但 R12 菌株的平均水平差超过 100 倍。同样有趣的是，一个 F5 突变的个体表现优于野生型，尽管其中两个个体的表现也差得多。该论文探讨了鼻子/喉咙区域和肺部突变对毒力的影响，结果表明突变体在所有情况下表现都更差。
寻找小 RNA 的靶位点更加复杂，因为每个小 RNA 似乎都上调（开启生产）和下调了大量蛋白质。为了探索这一点，研究人员对突变体和野生型进行了 Northern 印迹实验，该实验会为细胞内产生的每种蛋白质留下染色迹，然后比较相似性和差异。下图显示了受控制蛋白质的巨大差异，并表明每个小 RNA 在细胞内都有大量影响，控制着包括 DNA 修复、核苷酸合成和毒力在内的一系列反应。
使用 RNA 向基因组发送重要信息对于细菌来说是一种有利的策略，因为它比创建蛋白质来完成这项工作使用更少的能量，并且需要更少的 DNA 来存储信息。RNA 可以非常特异，也可以专注于多个靶点，使其在控制大型基因变化（如细菌毒力的发生）方面发挥非常明确的作用。研究人员现在的主要任务是弄清楚所有这些 RNA 的精确功能，以及它们微调哪些基因来产生致病性细菌细胞。
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参考文献 1：Mann B, van Opijnen T, Wang J, Obert C, Wang YD, Carter R, McGoldrick DJ, Ridout G, Camilli A, Tuomanen EI, & Rosch JW (2012). Control of Virulence by Small RNAs in Streptococcus pneumoniae. PLoS pathogens, 8 (7) PMID: 22807675