细菌毒素-抗毒素系统在噬菌体流产感染中的作用

摘要

细菌常受到数量众多的噬菌体感染，宿主细菌在和噬菌体竞赛中进化出多样化的分子策略，流产感染（abortive infection, Abi）是其中之一。毒素-抗毒素系统（toxin-antitoxin system, TA）会在细菌受到压力胁迫时表达并介导细菌的低代谢甚至休眠，还能直接减少子代噬菌体形成。此外，部分毒素序列和结构与Cas蛋白高度同源，噬菌体甚至会编码抗毒素类似物来阻遏对应毒素的活性。这表明流产感染中细菌死亡过程导致的噬菌体感染失败与TA功能高度重合，TA可能是噬菌体侵染宿主的主要阻力和防御力量之一。文中基于TA系统的分类和功能，对参与噬菌体流产感染的TA系统进行了综述，并预测具有流产功能的TA系统和其在抗生素开发和疾病治疗中的应用前景。这有助于认识细菌-噬菌体相互作用，并指导噬菌体治疗和合成生物学。