Nature Microbiology：tRNA基因表达的适应性缺失导致噬菌体抗性

作为人类，我们经常关注病毒和细菌，因为它们在引起各种疾病（有时是严重疾病）中的作用。然而，一个同样引人入胜但鲜为人知的现象是细菌和噬菌体之间持续不断的战斗——噬菌体是一种专门针对并感染细菌的病毒。这场发生在海洋中的斗争，推动了这两个种群的共同进化。在一些海洋地区，病毒感染是细菌死亡的主要原因。如果没有细菌随着时间发展而形成的耐药性机制，细菌种群可能已经在进化过程中灭绝了。

以色列理工学院（Technion - Israel Institute of Technology）的研究人员在《自然微生物学》（Nature Microbiology）上发表的一项新研究揭示了一种以前未知的耐药性模式。该研究由Debbie Lindell教授、前博士生Sofia Zborovsky博士（现为英国博士后）和博士生Ran Tahan领导。林德尔教授的研究小组多年来一直在探索这一领域，并已经在海洋环境中噬菌体-细菌相互作用方面取得了重大发现。他们的新研究揭示了一种被动防御机制，其基础是参与遗传物质翻译的极低水平分子，这一过程导致蛋白质的形成。

研究重点是海洋细菌聚球菌及其与噬菌体Syn9的相互作用。聚珠球菌是一种蓝藻，是一种主要的生产者，它从无机物中产生食物，并通过光合作用产生氧气。这些细菌对大气制氧至关重要，处于海洋食物链的底部。如果没有防御机制，聚球菌很可能会因为Syn9等噬菌体的威胁而灭绝。以色列理工学院研究人员的研究描述了一种进化情景，其中保护来自tRNA（转移RNA）水平的降低，tRNA是一种对基因翻译至关重要的分子。

林德尔教授解释说：“对耐药性的研究通常集中在提供主动防御感染的基因上。“然而，并非所有的防御都源于主动机制；有些，比如我们发现的，来自于“被动抵抗”。我们的研究结果表明，正常的tRNA水平会降低细菌对病毒的抵抗力，而低水平的tRNA则会增加这种抵抗力。这是一种被动的抵抗模式，某种细胞内功能的丧失导致对病毒感染的抵抗。”

林德尔教授补充说：“这种机制虽然不能阻止噬菌体进入细菌细胞，但可以阻止新病毒的形成，使细菌得以生存。”“某些聚球菌菌株具有多种防御机制，而且没有病毒可以感染它们，这一事实表明，海洋细菌已经进化出了多层保护，其中一些是被动的，使它们能够抵御各种海洋病毒。我们认为，由于选择压力，这种被动防御层逐渐进化，tRNA水平降低的细菌存活得更好，并将其特征传递给后代。”

研究人员认为，这种被动抵抗的现象可能比以前认为的更为普遍，而且不仅限于聚球菌- syn9的相互作用。

这项研究得到了西蒙斯基金会的支持。