Rifampicin, a broad-spectrum antibiotic, inhibits bacterial RNA polymerase. Here we show that rifampicin treatment of Escherichia coli results in a 50% decrease in cell size due to a terminal cell division. This decrease is a consequence of inhibition of transcription as evidenced by an isogenic rifampicin-resistant strain. There is also a 50% decrease in total RNA due mostly to a 90% decrease in 23S and 16S rRNA levels. Control experiments showed this decrease is not an artifact of our RNA purification protocol and therefore due to degradation in vivo. Since chromosome replication continues after rifampicin treatment, ribonucleotides from rRNA degradation could be recycled for DNA synthesis. Rifampicin-induced rRNA degradation occurs under different growth conditions and in different strain backgrounds. However, rRNA degradation is never complete, thus permitting the reinitiation of growth after removal of rifampicin. The orderly shutdown of growth under conditions where the induction of stress genes is blocked by rifampicin is noteworthy. Inhibition of protein synthesis by chloramphenicol resulted in a partial decrease in 23S and 16S rRNA levels whereas kasugamycin treatment had no effect. Analysis of temperature-sensitive mutant strains implicate RNase E, PNPase, and RNase R in rifampicin-induced rRNA degradation. We cannot distinguish between a direct role for RNase E in rRNA degradation versus an indirect role involving a slowdown of mRNA degradation. Since mRNA and rRNA appear to be degraded by the same ribonucleases, competition by rRNA is likely to result in slower mRNA degradation rates in the presence of rifampicin than under normal growth conditions.

中文翻译：

---

细菌 RNA 聚合酶抑制剂利福平诱导的核糖体 RNA 降解

利福平是一种广谱抗生素，可抑制细菌 RNA 聚合酶。在这里我们展示了利福平治疗大肠杆菌由于细胞终末分裂，细胞大小减少了 50%。这种减少是转录抑制的结果，如等基因利福平耐药菌株所证明的那样。总 RNA 也减少了 50%，主要是由于 23S 和 16S rRNA 水平减少了 90%。对照实验表明，这种降低不是我们 RNA 纯化方案的人工产物，因此是由于体内降解造成的。由于利福平处理后染色体复制继续进行，rRNA 降解产生的核糖核苷酸可以回收用于 DNA 合成。利福平诱导的 rRNA 降解发生在不同的生长条件和不同的菌株背景下。然而，rRNA 降解永远不会完全，因此在去除利福平后允许重新开始生长。在胁迫基因的诱导被利福平阻断的条件下，生长的有序停止是值得注意的。氯霉素对蛋白质合成的抑制导致 23S 和 16S rRNA 水平部分降低，而春雷霉素处理没有效果。对温度敏感的突变株的分析表明 RNase E、PNPase 和 RNase R 参与了利福平诱导的 rRNA 降解。我们无法区分 RNase E 在 rRNA 降解中的直接作用与涉及减缓 mRNA 降解的间接作用。由于 mRNA 和 rRNA 似乎被相同的核糖核酸酶降解，rRNA 的竞争可能导致在利福平存在下比在正常生长条件下更慢的 mRNA 降解速率。氯霉素对蛋白质合成的抑制导致 23S 和 16S rRNA 水平部分降低，而春雷霉素处理没有效果。对温度敏感突变株的分析表明 RNase E、PNPase 和 RNase R 参与了利福平诱导的 rRNA 降解。我们无法区分 RNase E 在 rRNA 降解中的直接作用与涉及减缓 mRNA 降解的间接作用。由于 mRNA 和 rRNA 似乎被相同的核糖核酸酶降解，rRNA 的竞争可能导致在利福平存在下比在正常生长条件下更慢的 mRNA 降解速率。氯霉素对蛋白质合成的抑制导致 23S 和 16S rRNA 水平部分降低，而春雷霉素处理没有效果。对温度敏感突变株的分析表明 RNase E、PNPase 和 RNase R 参与了利福平诱导的 rRNA 降解。我们无法区分 RNase E 在 rRNA 降解中的直接作用与涉及减缓 mRNA 降解的间接作用。由于 mRNA 和 rRNA 似乎被相同的核糖核酸酶降解，rRNA 的竞争可能导致在利福平存在下比在正常生长条件下更慢的 mRNA 降解速率。和 RNase R 参与利福平诱导的 rRNA 降解。我们无法区分 RNase E 在 rRNA 降解中的直接作用与涉及减缓 mRNA 降解的间接作用。由于 mRNA 和 rRNA 似乎被相同的核糖核酸酶降解，rRNA 的竞争可能导致在利福平存在下比在正常生长条件下更慢的 mRNA 降解速率。和 RNase R 参与利福平诱导的 rRNA 降解。我们无法区分 RNase E 在 rRNA 降解中的直接作用与涉及减缓 mRNA 降解的间接作用。由于 mRNA 和 rRNA 似乎被相同的核糖核酸酶降解，rRNA 的竞争可能导致在利福平存在下比在正常生长条件下更慢的 mRNA 降解速率。