质粒宿主操纵发现挑战生物学教科书

细菌可以在它们之间传递遗传信息，从而在其环境中获得优于竞争对手的优势。他们这样做的方法之一是转移结合质粒——移动的、独立的DNA片段——这通常会给携带它们的细菌带来有益的特性，例如在抗生素存在的情况下生存的能力或增强的植物定殖能力。

然而，有时这些质粒可以在宿主没有任何明显优势的情况下持续存在很长时间。直到现在，还没有完全理解为什么会发生这种情况以及质粒可以在多大程度上操纵细菌中的基因表达。

JohnInnes中心的Malone小组的研究为这种关系提供了新的思路。这导致有机会更好地了解质粒传播和持久性，包括深入了解病原体和多药耐药质粒之间的相互作用如何在临床上驱动抗生素耐药性。

该研究出现在PLOSBiology中，研究了一种质粒基因，该基因编码一种名为RsmQ的蛋白质。

使用土壤细菌荧光假单胞菌进行的实验表明，RsmQ可以控制宿主细菌如何感知外部环境。当质粒中存在RsmQ时，细胞会做出不同的反应，在不同的食物来源下存活得更好，并且移动更少。

结果表明，质粒可以比​​以前观察到的更大程度地调节和操纵细菌行为。

“这项研究最令人兴奋的事情是看到质粒能够完全重新连接宿主细胞，”第一作者CatrionaThompson博士解释说。

“这意味着质粒可以在细菌种群中移动并改变宿主在实验室和土壤中的行为方式。这可能会影响我们对质粒如何持续存在并改变环境中细菌行为的理解。”

该研究报告称，RsmQ是质粒编码的全球调节因子的首例，这种蛋白质能够打开和关闭其他蛋白质，从而改变细胞的行为。

“拥有这些全球监管机构表明质粒与其宿主之间存在更加共生的关系，”汤普森博士解释道。“这挑战了我们通常对质粒的看法，即质粒只有在对细菌有益时才会存在。”

RsmQ存在于许多大型接合质粒上，包括其他环境和临床相关质粒。

如果我们能够了解这种蛋白质如何影响质粒行为，这将对解决临床抗生素耐药性以及作物保护和生产产生影响。