科技日报讯 （记者马爱平）7月22日，记者从中国农业大学获悉，该校土地科学与技术学院教授王钢带领的土壤与水生态系统生物物理研究组和瑞士联邦水科学与技术研究所研究员大卫·约翰逊课题组通过多年联合研究，在噬菌体—细菌互作机制及功能群落演化研究领域取得重要进展，为理解抗生素抗性基因在自然环境中的传播机制提供了理论支撑。研究成果日前发表于《自然·通讯》。
噬菌体作为微生物生态系统不可或缺的基石，深刻地影响着人类健康、地球元素循环以及生态系统演化与功能。通过其独特的生命周期，噬菌体能够精确调控微生物的丰度、多样性以及噬菌体和微生物之间的复杂关系，进而塑造稳定的生态系统群落结构与功能。
“噬菌体往往与宿主群落形成一种微妙的共存状态。长久以来，人们普遍认为，噬菌体的捕食行为会导致微生物数量减少。这一传统观念忽视了噬菌体捕食行为对微生物种群空间布局和动态变化的深远影响。”王钢告诉记者，事实上，噬菌体不仅通过裂解宿主细胞直接影响微生物的数量，更可能通过重塑微生物群落的空间结构，间接促进或抑制抗生素抗性基因扩散。
深入探究噬菌体在微生物生态系统中的多重角色，特别是它们如何影响微生物的空间分布格局与抗生素抗性基因的扩散，对进一步理解生态系统动态平衡、优化感染性疾病防控策略具有重要价值。
研究人员采用两种大肠杆菌菌株作为模型系统，通过实验证明了噬菌体捕食在微生物生长过程中并没有减少微生物数量，而且通过减缓菌株间的空间分离，促进了细胞间的紧密接触。这种紧密接触直接提升了接合作用介导的质粒转移效率，使得抗生素抗性基因得以在微生物群落中更广泛地传播。
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