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细菌与噬菌体在相互对抗以维持生存的过程中，共同进化出了针锋相对的策略。为克服噬菌体感染，细菌发展出了多种防御系统（defensome）；作为响应，噬菌体则进化出反防御组（counter-defensome），以抑制或规避这些防御策略。尽管在防御组的机制、结构和功能方面已取得显著进展，但对噬菌体反防御组的研究仍相对较新，关于这些系统在复杂环境噬菌体组中多样性与分布的信息仍十分有限。本文对从土壤、海洋和人类肠道环境中重建的50,595个DNA噬菌体群体基因组的反防御组进行了大规模分析。我们观察到，不同噬菌体家族之间反防御组的频率和组成存在显著差异，这些差异与宿主范围、栖息地及地理背景相关。反防御组中相当一部分以基因岛形式聚集，其基因表达仅限于少数家族。此外，在核质大型DNA病毒的基因组中同时检测到了噬菌体反防御家族和细菌型防御家族，提示存在跨类群的水平基因转移。我们的结果揭示了环境差异显著的病毒群落中多样化的反防御策略，并为阐明塑造宿主—病毒免疫网络中冲突与联盟关系的新机制奠定了基础。
细菌与噬菌体在为生存而相互对抗的过程中，共同进化出了针锋相对的策略。为克服噬菌体感染，细菌发展出了多种防御系统（defensome）；与之相应，噬菌体也进化出了反防御系统（counter-defensome），以抑制或规避这些防御策略。尽管在防御系统的机制、结构和功能方面已取得显著进展，但对噬菌体反防御系统的研究仍相对较新，关于这些系统在复杂环境噬菌体组中多样性及分布的信息仍十分有限。在此，我们对从土壤、海洋和人类肠道环境中重建得到的50,595个DNA噬菌体群体基因组的反防御系统进行了大规模分析。我们观察到，不同噬菌体家族之间反防御系统的频率和组成存在显著差异，并且这种差异与宿主范围、栖息环境及地理背景相关。反防御系统中相当大的一部分以基因岛的形式聚集分布，且其基因表达仅限于少数家族。此外，在核质大型DNA病毒基因组中同时检测到了噬菌体反防御家族和细菌型防御家族，提示存在跨类群的水平基因转移。我们的结果揭示了环境差异显著的病毒群落中多样化的反防御策略，并为发掘塑造宿主—病毒免疫网络中冲突与协作关系的新机制奠定了基础。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.10.744029v1?rss=1
🏷️ 噬菌体反防御组 宿主-病毒共进化 群落基因组学 水平基因转移 环境病毒组
来源出处