随着抗生素抗药性细菌变得越来越难以击败，向那些早在我们之前就与我们的古老敌人作战的人咨询是很有意义的。
早在我们存在之前，一种被称为噬菌体的细菌就一直在与细菌发生冲突。因此，来自加州大学圣地亚哥分校的研究人员仔细研究了一些研究较少的巨型噬菌体，特别是 201phi2-1，它会感染绿针假单胞菌细菌。
因其拥有超过 200,000 个基因组而得名碱基对长（大多数感染的噬菌体假单胞菌属有基因组少于 100,000 个碱基对），巨型噬菌体拥有一系列对抗细菌防御机制的技术。此前研究发现其中一种策略是在其遗传物质周围形成防护罩，从而使这些病毒的生命周期变得独一无二。
巨型噬菌体与 T4 噬菌体病毒相比的冷冻电镜图。 （别墅实验室/加州大学圣地亚哥分校）
分子生物学家托马斯·劳克林 (Thomas Laughlin) 及其同事在《以前被认为在生命史上只进化过一次》中写道，通过包裹基因组物质与其余细胞内容物分离。他们的新论文。但事实证明，这些小巨人打败了我们。
“这是一种不同类型的隔间——不同于我们在自然界中见过的任何隔间，”说生物物理学家伊丽莎白·维拉。
通常，噬菌体将其遗传物质注入细菌中，在细菌中自由漂浮在细胞的内部粘液（细胞质）中劫持细菌的设备来自我复制。但这些巨型噬菌体在进入宿主后不久就会在其 DNA 周围构建一个分隔室，有点像我们的细胞有一个细胞核来保护我们的 DNA。
这物理上防止细菌的“免疫系统”（是的，这与我们人类为自己的基因操纵目的而选择的系统相同）和其他防御酶，以免干扰病毒 DNA。
劳克林和他们的团队使用冷冻电子显微镜和断层扫描在原子尺度上检查这个隔间。这种保护壳仅由一种蛋白质构成，研究人员将其称为 chimallin，以古代阿兹特克盾牌命名。
（别墅实验室/加州大学圣地亚哥分校）
多于：巨型噬菌体感染的细菌细胞（左）和蓝色轮廓的核样区室（右）的显微照片。
在计算机建模的帮助下，研究人员发现噬菌体核选择性地允许分子通过微小的孔——再次类似于细胞如何控制我们遗传物质周围的环境，这使得这是趋同进化的一个显着例子——当完全不相关的生物体最终出现时对相同的生物学问题有类似的解决方案。
“真核生物的核孔是一个巨大而复杂的结构，具有非常独特的方式将大多数蛋白质排除在外，但专门进口其他蛋白质。我们可能正在用巨型噬菌体寻找一种解决同样问题的简单得多的方法，”解释生物化学家凯文·科贝特。 “这是一个令人惊叹的创造性解决方案 - 类似但更简单 - 通过建造一堵墙将其与细菌防御系统分开来保护其基因组免受外界影响。”
令人难以置信的是，这个防护罩还可以随着噬菌体基因组的复制而生长。研究人员还不太确定噬菌体是如何做到这一点的，但怀疑隔室可能会破裂，以允许更多的 chimallin 单元加入其中，这些单元在感染时会大量产生。
“现在我们知道某些噬菌体具有防护罩，我们可以将其赋予其他噬菌体并制造出更擅长的‘超级噬菌体’噬菌体疗法并克服细菌的防御，”说细胞生物学家乔·波利亚诺。
“这个过程的第一步是了解构成屏蔽的 chimallin 蛋白的结构，这也是这项工作如此重要的原因之一。”
噬菌体疗法已被用于成功治疗超级细菌感染患者。这也是正在考虑定制我们的微生物组当他们失控时。
由于这些讨厌的细菌菌株拒绝死亡，所以它们预计到 2050 年每年将有 1000 万人死亡。因此，我们可以从敌人的敌人那里得到任何关于更好地保卫自己的暗示，都不会很快到来。
这项研究发表于自然。
