质粒：宿主操作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共轭质粒 - 可移动的，独立的DNA片段 - 通常赋予携带它们的细菌有益的特征，例如在抗生素存在下存活的能力或增强的植物定植能力。

然而，有时这些质粒可以在对其宿主没有任何明显优势的情况下持续很长时间。到目前为止，人们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。

约翰·英纳斯中心(John Innes Centre)的马龙小组(Malone)的研究为这种关系提供了新的线索。这为更好地了解质粒的传播和持久性提供了机会，包括深入了解病原体和多重耐药质粒之间的相互作用如何推动临床中的抗生素耐药性。

这项研究发表在PLOS Biology上，调查了一种编码名为RsmQ的蛋白质的质粒基因。

使用土壤细菌荧光假单胞菌的实验表明，RsmQ可以操纵宿主细菌如何感知外部环境。当质粒存在RsmQ时，细胞的反应不同，在不同的食物来源下存活得更好，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Catriona Thompson博士解释说。

“这意味着质粒可以在细菌种群中移动，并改变其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剂的第一个案例，这种蛋白质能够打开和关闭其他蛋白质，改变细胞的行为。

“拥有这些全球调节因子表明质粒与其宿主之间有更多的共生关系，”汤普森博士解释说。“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存在。

RsmQ存在于许多大型偶联质粒上，包括其他环境和临床相关的质粒。

如果我们能够了解这种蛋白质如何影响质粒行为，这对解决临床中的抗生素耐药性以及作物保护和生产都有影响。

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