科技日報訊 （記者馬愛平）7月22日，記者從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授王鋼帶領(lǐng)的土壤與水生態(tài)系統(tǒng)生物物理研究組和瑞士聯(lián)邦水科學(xué)與技術(shù)研究所研究員大衛(wèi)·約翰遜課題組通過多年聯(lián)合研究，在噬菌體—細(xì)菌互作機(jī)制及功能群落演化研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，為理解抗生素抗性基因在自然環(huán)境中的傳播機(jī)制提供了理論支撐。研究成果日前發(fā)表于《自然·通訊》。

噬菌體作為微生物生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的基石，深刻地影響著人類健康、地球元素循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)演化與功能。通過其獨(dú)特的生命周期，噬菌體能夠精確調(diào)控微生物的豐度、多樣性以及噬菌體和微生物之間的復(fù)雜關(guān)系，進(jìn)而塑造穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)與功能。

“噬菌體往往與宿主群落形成一種微妙的共存狀態(tài)。長久以來，人們普遍認(rèn)為，噬菌體的捕食行為會導(dǎo)致微生物數(shù)量減少。這一傳統(tǒng)觀念忽視了噬菌體捕食行為對微生物種群空間布局和動態(tài)變化的深遠(yuǎn)影響?！蓖蹁摳嬖V記者，事實(shí)上，噬菌體不僅通過裂解宿主細(xì)胞直接影響微生物的數(shù)量，更可能通過重塑微生物群落的空間結(jié)構(gòu)，間接促進(jìn)或抑制抗生素抗性基因擴(kuò)散。

深入探究噬菌體在微生物生態(tài)系統(tǒng)中的多重角色，特別是它們?nèi)绾斡绊懳⑸锏目臻g分布格局與抗生素抗性基因的擴(kuò)散，對進(jìn)一步理解生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡、優(yōu)化感染性疾病防控策略具有重要價值。

研究人員采用兩種大腸桿菌菌株作為模型系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體捕食在微生物生長過程中并沒有減少微生物數(shù)量，而且通過減緩菌株間的空間分離，促進(jìn)了細(xì)胞間的緊密接觸。這種緊密接觸直接提升了接合作用介導(dǎo)的質(zhì)粒轉(zhuǎn)移效率，使得抗生素抗性基因得以在微生物群落中更廣泛地傳播。