没有移动能力的噬菌体如何感染远处细菌？搭上土壤线虫的便车

没有移动能力的噬菌体是如何传播感染远处病毒的？搭便车是其中一种方法

　　

研究人员本月在bioRxiv上的一篇预印本中报告说，细菌病毒似乎是通过搭上罂粟籽大小的线虫在土壤中传播很远的距离。他们的旅程可能只延伸几厘米，但“对人类来说，这就像旅行数千英里，”皇后学院的病毒生态学家 John Dennehy说，他没有参与这项工作。

2006年，Dennehy的团队证明，当将噬菌体添加到实验室培养皿的一侧时，如果线虫也存在，病毒才能感染另一侧的细菌。他得出结论，蠕虫吃了被噬菌体感染的细菌，然后爬到盘子的另一边，把噬菌体排出体外，在那里病毒可以感染更多的细菌。但目前尚不清楚现实世界中是否也发生了同样的情况。他的结论是，至少在人工条件下，土壤噬菌体可以搭上线虫的便车。“走出实验室，在实验设计上面临着巨大的挑战，”Dennehy回忆道。所以他放弃了。

这个新研究发生在近20年后，当时瓦赫宁根大学和研究所的线虫学家Lisa van Sluijs与荷兰生态研究所的土壤生态学家Kyle Mason-Jones合作。研究人员重复了Dennehy的实验，但这次他们用堆肥或沙土填充了测试容器。

当科学家们将感染和未感染的细菌分开放置在容器中2厘米时，什么也没有发生。但是，当他们在混合物中加入常见的土壤线虫秀丽隐杆线虫或C. remanei时，噬菌体在几天内就开始杀死细菌。不知怎么的，病毒穿过了分隔2厘米的距离——这个距离大约是它们自身大小的100万倍，Van Sluijs说。“我们非常兴奋。”

就像Dennehy的实验一样，有时噬菌体在吃了受感染细菌的线虫体内移动。但是，通过添加一种化学物质来阻止线虫吃掉细菌，研究人员还发现，噬菌体通常只是附着在微小蠕虫的外部。(他们通过给线虫喂食荧光珠来验证这种化学物质是否有效。)研究小组推测，噬菌体，或者可能是被噬菌体感染的细菌，以某种方式粘在蠕虫的外表面，并在未感染的细菌在土壤或堆肥中蠕动时被携带到它们身上。

Van slujs说，这种影响可能比许多人意识到的要大。死细菌是土壤中有机碳的主要组成部分。“病毒感染加速了细菌的死亡，”她解释说，搭便车可能会增加病毒传播的距离，从而增加细菌破坏的程度。除了改变细菌死亡和碳积累的速度外，噬菌体及其流动性还可以影响细菌杀死植物或引起人类疾病的能力。她现在希望开始建立计算机模型，使这些效果具体化。

独立土壤生态学家Philippe Baveye创建了自己的组织——桑特卢普研究所(Saunt Loup Research Institute)，他说，这一发现“对噬菌体如何找到寄主这个谜题来说是一个非常重要的拼图”。

Matty说，骑在线虫背上可能只是它们旅程的开始。她指出，线虫本身倾向于附着在更大的生物上，比如鼻涕虫或被称为等足类的甲壳类动物，这可以帮助病毒传播更远的距离。延世大学的分子遗传学家Jin Lee说，这一发现扩展了研究噬菌体在土壤生态学中的重要性。“我从来没有想过噬菌体可能对这些社区产生的影响。”