科学家在噬菌体细菌军备竞赛中发现新的噬菌体抵抗机制

地球上最丰富、最致命的生物之一是一种称为噬菌体的病毒。这些捕食者对它们的目标——不是人类，而是细菌——具有致命的精确度。不同的噬菌体已经进化到针对不同的细菌，并在微生物生态学中发挥着关键作用。最近，ADAForsyth科学家在探索口腔微生物组中微生物复杂的相互作用时发现了影响噬菌体-细菌军备竞赛的第三个参与者——超小型细菌寄生虫，称为糖杆菌或TM7。

在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的这项研究中，科学家们发现纳米级表生寄生虫TM7x可以帮助其宿主细菌(一种名为XH001的Schaaliaodontolytica菌株)获得对裂解噬菌体的抵抗力。

“噬菌体攻击并杀死它的猎物细菌XH001。然而，当XH001被TM7x寄生时，它就会对噬菌体感染产生抵抗力，”首席研究员、博士、DDS、ADA高级职员XusongHe说福赛斯研究所(AFI)。

“在这里，口腔微生物组的三个成员：宿主、寄生虫和捕食者。虽然寄生虫可能会为了自身利益而利用宿主细菌，但它可以帮助宿主保护自己免受捕食者的侵害。这是一个非常有趣的现象人类微生物组内的相互作用，这是第一次记录这种类型的相互作用。”

大多数报道的噬菌体抗性机制涉及细菌表面结构上噬菌体受体的突变。噬菌体同样进化出了反防御性的基因变化来适应这些障碍。相比之下，寄生虫会引起宿主细菌的生理变化，从而改变基因表达，但不会改变细菌的基因组成。这种变化导致基因表达不同，调节细菌的表面结构，从而防止噬菌体附着。

在试管中，TM7x会给宿主细菌带来问题，对其造成压力并减少生长。然而，当生物体处于口腔这个复杂的微生物生态系统中时，寄生虫就变得有益。

在这种情况下，TM7x最终通过创建库-源动态来帮助噬菌体和细菌共存：没有TM7x的细菌可以继续被噬菌体利用，而带有寄生虫的细菌则抵抗噬菌体。这些细菌可以继续繁殖以供噬菌体消耗，同时通过与TM7x形成共生关系来保护自己免受裂解噬菌体的侵害。

对口腔微生物组的新认识表明，环境是非常动态的。随着环境的变化，微生物之间的关系也会发生变化。“就口腔生态而言，”何博士说，“不存在坏细菌或坏微生物。它们只是想生存。好坏取决于环境。”