噬菌体信息收集的价值

导读 一项研究表明,噬菌体(感染细菌的病毒)将付出高增长率成本来获取环境信息,以帮助它们选择要追求的生命周期。Yigal Meir 及其同事开发了...

一项研究表明,噬菌体(感染细菌的病毒)将付出高增长率成本来获取环境信息,以帮助它们选择要追求的生命周期。Yigal Meir 及其同事开发了一种细菌-噬菌体系统模型,以研究病毒应该愿意投入多少资金来获取有​​关其当地环境的信息。温带噬菌体一旦进入细菌内部,就可以选择两个生命周期之一。在裂解周期中,噬菌体将细菌变成额外噬菌体的工厂,直到细胞充满噬菌体并且细菌破裂并死亡。在溶原循环中,噬菌体将其 DNA 插入细菌基因组中。这种溶原策略对于几乎没有邻近感染机会的情况非常有用,因为附近几乎没有细菌,或者因为所有附近的细菌都已经被相关噬菌体感染。一旦噬菌体DNA被插入到细菌中,其后代也将携带噬菌体DNA,并且在未来有更多未感染的靶标可用时可以产生噬菌体。

了解感染机会的程度可以确定从长远来看哪个生命周期会导致噬菌体产生更多后代。一些噬菌体确实具有感知附近细菌丰度以及附近噬菌体感染事件丰度的方法,但这些感知能力需要以噬菌体为代价的基因。作者从理论上研究了“价格”,即噬菌体愿意为获得环境信息而付出的溶原增长率或每次爆发释放的噬菌体数量。这组作者表示,为了获取环境信息而导致生长率下降 50% 的溶源噬菌体仍然会在竞争中胜过无法感知附近噬菌体或细菌丰度的噬菌体。

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