病毒会感知其祖先留下的化学信号，以便决定是杀死宿主还是仅感染宿主。
这一发现——在攻击芽孢杆菌的病毒中——标志着首次发现任何类型的病毒通信系统。但研究人员表示，许多其他病毒可以通过它们自己的分子语言相互通信，甚至可能包括导致人类疾病的病毒。如果真是这样，科学家们可能已经找到了一种扰乱病毒攻击的新方法。
以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的微生物遗传学家 Rotem Sorek 领导的团队发现了这种秘密的病毒密码。他们的研究结果于 1 月 18 日发表在《自然》杂志上。
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英国莱斯特大学研究感染细菌的病毒（称为噬菌体或噬菌体）的微生物学家 Martha Clokie 说：“这将是一篇具有变革意义的论文。”
感染信号
Sorek 的团队正在寻找枯草芽孢杆菌这种细菌可能会向其他细菌发出噬菌体警报的证据。研究人员知道，细菌通过分泌和感知一系列化学物质来与它们的同类进行交流。这种现象称为群体感应，使细菌能够根据周围其他细菌的数量调整行为。例如，细菌使用群体感应来决定是否分裂或何时发起感染。
令团队惊讶的是，他们发现一种入侵芽孢杆菌的病毒——一种称为 phi3T 的噬菌体——产生一种影响其他病毒行为的化学物质。
一些噬菌体可以通过两种不同的方式感染细胞。通常，它们会劫持宿主细胞并大量繁殖，直到宿主破裂并死亡。然而，有时噬菌体会将自己的遗传物质插入宿主的基因组中，然后处于休眠状态，直到触发因素导致它们在稍后重新激活和繁殖。
新发现的病毒通信系统改变了 phi3T 的感染方式。
该团队首先将 phi3T 注射到一瓶枯草芽孢杆菌中，发现该病毒倾向于杀死细菌。然后，他们过滤了该瓶中的内容物以去除细菌和病毒（但保留小蛋白质），并将这种“条件培养基”喂给新鲜的细菌和噬菌体培养物。这改变了噬菌体的行为：现在它更有可能将其基因组插入细菌中，而不是杀死它。该团队将他们怀疑参与其中的神秘分子命名为“arbitrium”（源于拉丁语，意为“决定”），并开始对其进行识别。
“令人恼火的好”
经过两年半的搜索，Sorek 和研究生 Zohar Erez 发现 arbitrium 是一种短的病毒蛋白，会在感染的细菌死亡后渗出。当 arbitrium 的水平升高（在大量细胞死亡后）时，噬菌体停止杀死剩余的细菌，转而休眠在细菌基因组中。Sorek、Erez 和他们的同事又发现了两种 phi3T 蛋白，它们可以测量 arbitrium 的水平，然后影响后续感染的性质。
新西兰但尼丁奥塔哥大学的微生物遗传学家 Peter Fineran 说：“这很有道理。如果噬菌体耗尽了宿主，它会尝试限制其破坏，并保持安静，等待宿主重新建立生长。”
Clokie 说，这项新工作“令人恼火的好”。“我曾经想做这些实验来看看培养基中是否有什么东西。” 她还预计其他噬菌体生物学家会发现其他通信系统。Sorek 的团队发现了 100 多种不同的类似 arbitrium 的系统，其中大部分存在于其他芽孢杆菌病毒的基因组中。“噬菌体以不同的频率广播。它们说不同的语言，并且只能听到它们所说的语言，”他补充道。
他甚至想知道，感染更复杂的生物（如人类）的病毒是否会相互交谈。他指出，艾滋病毒和疱疹病毒会引起活动性和潜伏性感染。“如果你有一种可以驱动病毒进入完全潜伏期的分子，那将是一种很好的药物。”
本文经许可转载，并于 2017 年 1 月 18 日首次发表。