细菌中鞭毛运动性与VI型分泌系统的进化耦合

细菌在具有空间结构的环境中同时利用运动性和拮抗作用进行竞争，但这些性状是否会在广泛的细菌多样性范围内共同演化，仍不清楚。我们建立了一个空间亲缘竞争模型，预测运动性应当通过提高与竞争者的遭遇率而与接触依赖型武器稳定耦合，而与可扩散型武器的耦合则应更弱且具有情境依赖性。 为检验这些预测，我们对生命之树（Tree of Life, ToL）上的11,365个细菌基因组进行了全面分析。通过利用大规模基于同源性的搜索，我们注释了鞭毛、T6SS和细菌素的组成成分，随后应用系统发育比较模型来考察它们之间的演化关联。T6SS的存在与鞭毛运动性呈现强关联：T6SS阳性的谱系主要具有鞭毛，并且BayesTraits支持FliC与T6SS演化的依赖模型。 相比之下，细菌素与鞭毛运动性之间未显示出可检测的演化耦合。转变速率分析进一步表明，尽管总体上T6SS的丢失较为常见，但T6SS的获得显著偏向于运动性谱系。这些结果支持细菌运动性与拮抗作用之间一种非对称的大演化关系，即鞭毛运动性与接触依赖型竞争呈稳定耦合，而不与可扩散型拮抗系统耦合。

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🏷️ 鞭毛运动性 VI型分泌系统 共同进化 系统发育比较 细菌竞争