![]()
原文献信息：Patel, K. M.; Seed, K. D. Sporadic phage defense in epidemic Vibrio cholerae mediated by the toxin-antitoxin system dartg is countered by a phage-encoded antitoxin mimic. mBio, 0(0), e00111-24.
重要性：
全球细菌病原体霍乱弧菌(Vibrio cholerae)每年造成估计100万至400万例霍乱病例。因此，研究影响其作为病原体持续存在的因素具有重要意义。其中一个影响因素是裂解性噬菌体ICP1，因为一旦被ICP1感染，霍乱弧菌会被裂解。迄今为止，我们观察到噬菌体ICP1通过抗噬菌体细菌免疫系统的流动来塑造霍乱弧菌的进化。在此，我们探究了临床霍乱弧菌分离株的新的抗噬菌体免疫系统，发现了作为强效抑制剂的毒素-抗毒素系统DarTG。我们的结果突显了对霍乱弧菌和ICP1的监测在阐明霍乱弧菌在面临ICP1威胁下如何在人类宿主和水生环境中持续存在的作用。细菌及其捕食者噬菌体在不断进化，以彼此规避对方的防御机制。许多抑制噬菌体的细菌免疫系统编码于可通过水平转移传播给多种细菌的可移动遗传元件上。尽管细菌中普遍存在免疫系统，但这些免疫系统是否对宿主在自然环境中遇到的噬菌体发挥作用却鲜有了解。此外，也只有有限的例子展示了这些噬菌体如何反向适应这些免疫系统。在此，我们鉴定了全球病原体霍乱弧菌的临床分离株，这些分离株携带编码细菌免疫系统DarTG的新型遗传元件，并揭示了该免疫系统对共流行的裂解性噬菌体ICP1的影响。我们发现，DarTG抑制了ICP1的基因组复制，从而阻止了ICP1形成噬菌斑。我们进一步表征了DarTG介导的防御与ICP1之间的冲突，发现了ICP1编码的一种蛋白质，该蛋白质可以对抗DarTG，允许ICP1子代的产生。最后，我们确定该蛋白质AdfB作为一种功能性抗毒素，可能通过直接相互作用阻断了毒素DarTG的作用。在临床霍乱弧菌分离株中检测到DarTG系统后，我们观察到ICP1分离株中功能性抗毒素的出现增多。这些数据强调了对霍乱弧菌及其裂解性噬菌体的监测，以理解细菌与噬菌体在自然界中的共同进化军备竞赛。在临床霍乱弧菌分离株中发现新型抗噬菌体元件，该元件包含一个毒素-抗毒素系统DarTG，能抑制裂解性噬菌体ICP1的噬菌斑形成，霍乱弧菌PDE编码的主要抗噬菌体系统。删除该元件后，噬菌斑形成恢复，表明其为噬菌体耐受的关键因素。该元件对部分其他噬菌体也有抑制作用。
ICP1通过gp145中G62D的突变逃避霍乱弧菌DarTG系统的抑制。Gp145非DarTG触发因子，但G62D替换对逃避抑制是必要的，使ICP1能在DarTG存在下复制其基因组。
编码Gp145D62的噬菌体能抑制霍乱弧菌中DarT的毒性，通过物理相互作用实现，类似于DarG C端。Gp145D62在所有ICP1分离株中仅存在两种自然变异体，且与DarT同源物在霍乱弧菌中的出现时间相吻合。
文中图表：
![]()
![]()
![]()
