近日，國際著名評論雜志Nature Reviews Microbiology在線刊登了一篇評論文章“Phage biology: T4 to TA, checkmate”,，文章中,，評論者針對近日的一項關(guān)于T4噬菌體的研究報告進(jìn)行了相關(guān)精彩的評論,。
噬菌體與其細(xì)菌獵物之間的進(jìn)化相互作用可以被看做是一場“國際象棋比賽”，即每一方的進(jìn)化都是為了抵消對手的最后一步,。研究者Otsuka和Yonesaki近日揭示了噬菌體T4的一個新的分子機(jī)制,，它編碼了一種抗毒素，能夠積極對抗多種大腸桿菌毒素,。
除了大毒力質(zhì)粒pO157,，腸出血性大腸桿菌O157：H7包含有一個隱蔽性質(zhì)粒pOSAK1，它僅攜帶了3個基因,。一個基因mobA對于質(zhì)粒轉(zhuǎn)移而言是重要的,，但是其他兩種基因，lsoA和lsoB,，編碼了未知功能的產(chǎn)物,。作者發(fā)現(xiàn)來自這兩種基因的預(yù)測蛋白質(zhì)表現(xiàn)出了類似于RNA連接酶1（RnlA）和RNA連接酶2（RnlB）的較弱但有效的序列，構(gòu)成了一個以大腸桿菌毒素—抗毒素（TA）為特征的系統(tǒng),。TA系統(tǒng)由一個穩(wěn)定的毒素以及一個不穩(wěn)定的抗毒素——能夠?qū)蛊涮厥舛舅氐淖饔?mdash;—組成,。在某些情況下，這樣的細(xì)胞壓力——抗毒素能夠被迅速分解——釋放出激活毒素,，從而抑制一系列細(xì)胞功能中的一種,。當(dāng)作者在匱乏LsoB的細(xì)胞中表達(dá)LsoA時，他們在細(xì)胞mRNAs的穩(wěn)態(tài)水平中觀察到一種生長缺陷以及一種戲劇性地減少,。LsoB的聯(lián)合表達(dá)恢復(fù)了生長缺陷和正常的mRNA水平,，意味著像RnlAB一樣，LsoAB形成了一個TA對,，在激活時會以細(xì)胞mRNAs為目標(biāo),。
RnlAB已知在噬菌體防御中具有一種作用；RnlA在噬菌體T4感染后被激活,，并導(dǎo)致一種直接的宿主基因表達(dá)中斷,。有趣的是，盡管野生型噬菌體T4能夠在這些情況下繼續(xù)生長,，但dmd-突變噬菌體卻不能,，表明涉及到mRNA穩(wěn)定性的dmd在防止基因表達(dá)的停止中充當(dāng)了RnlA的一個拮抗物。Otsuka和Yonesaki發(fā)現(xiàn),，LsoAB的存在足以限制dmd突變噬菌體T4的生長,，而非野生型T4。重要的是,，利用下拉實驗和電泳移動分析加上質(zhì)譜分析法，他們發(fā)現(xiàn)Dmd能夠直接和LsoA與RnlA相互作用,。
這些數(shù)據(jù)表明,，Dmd是一種噬菌體編碼抗毒素,，能夠捆綁并抵消在T4感染期間被激活的多重細(xì)菌毒素的活性。此外,，如果抗毒素基因被證明廣泛存在噬菌體中,，由此產(chǎn)生的進(jìn)化斗爭或許有助于解釋在某些細(xì)菌種群中發(fā)現(xiàn)的TA系統(tǒng)數(shù)量的擴(kuò)增。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1038/nrmicro2748
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Phage biology: T4 to TA, checkmate
Andrew Jermy
The evolutionary interplay between phages and their bacterial prey can be viewed as a 'chess match' in which each side evolves to counteract the last move of its opponent. Writing in Molecular Microbiology, Otsuka and Yonesaki now reveal a new move for phage T4, which encodes an antitoxin that is active against multiple Escherichia coli toxins.
