科学家发现类似病毒的纳米颗粒控制着宿主细菌的多细胞组织和繁殖

筑波大学的研究人员发现，类似病毒的纳米颗粒可以促进宿主细菌的多细胞组织和繁殖。这些颗粒在进化上与噬菌体(感染细菌的病毒)有关，含有一种酶，有助于塑造多细胞结构并最终增强形态分化。该研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

病毒在环境中无处不在，生物体已经发展出各种机制来应对病毒的威胁。然而，放线菌基因组包含一组高度保守的基因，用于编码病毒样纳米颗粒，尽管其生物学意义尚不清楚。

在一项新研究中，研究人员对一种放线菌Streptomycesdavawensis进行了研究，发现它会产生促进宿主繁殖的病毒样颗粒。在突变的S.davawensis菌株中，缺乏病毒样颗粒产生，细胞被困在异常聚集体中，而细胞外DNA(作为多细胞组织的支架)显著减少。

详细分析显示，病毒样颗粒含有一种对其功能至关重要的独特酶(效应物)，它可以部分降解基因组DNA。

效应物从粒子中释放出来并定位在宿主细胞膜上。提出的模型表明效应物部分降解基因组DNA，连接细胞内和细胞外环境，从而促进细胞外DNA释放并为宿主细胞繁殖提供支架和营养。

这些发现揭示了病毒相关纳米粒子用于细菌增殖的利用机制，并提供了一种通过调节效应活性来重新编程病毒相关纳米粒子功能的新策略，可用于生物技术中的各种应用。