进入排斥使合成细菌群落中的接合 DNA 选择性递送成为可能。

向组装的细菌群落中特定成员进行选择性DNA递送仍然具有挑战性。细菌接合能够实现高效的DNA递送，但在混合群落中，DNA向非目标受体的转移限制了其特异性。在本研究中，我们重新利用质粒进入排斥（Eex）机制，将其作为受体侧的门控机制，以控制接合性DNA递送。我们证明，在同时包含表达Eex和不表达Eex的细胞群体中，可将质粒选择性递送至Eex阴性受体。这种受体选择性在更高的细胞密度和延长的接合过程中仍得以保持。通过将RP4型和F型接合系统分别与其对应的排斥模块结合，我们进一步实现了从不同供体向特定受体群体的定向DNA递送。来源于RP4的Eex在环境细菌中同样发挥作用，包括恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）和日本鞘氨醇杆菌（Sphingobium japonicum），从而能够在多物种混合群体中实现受体特异性排斥。此外，反复进行Eex引导的接合与筛选循环，可在群落组装完成后改变群落组成。这些结果表明，进入排斥机制可作为一种受体侧策略，用于实现选择性接合性DNA递送；当其与筛选相结合时，还可用于控制组装细菌群落的组成。

选择性地将DNA递送至已组装细菌群落中的特定成员仍然面临挑战。细菌接合能够实现高效的DNA递送，但在混合群落中，DNA向非目标受体的转移限制了其特异性。在此，我们将质粒进入排斥（Eex）重新设计为一种受体侧闸门，以控制接合介导的DNA递送。我们证明，在同时包含表达Eex和不表达Eex细胞的群体中，可选择性地将质粒递送至Eex阴性受体。即使在细胞密度升高和接合时间延长的情况下，这种受体选择性仍得以保持。通过将RP4型和F型接合系统分别与其对应的排斥模块相结合，我们进一步实现了将DNA从不同供体定向递送至预先定义的受体群体。源自RP4的Eex在包括恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）和日本鞘氨醇杆菌（Sphingobium japonicum）在内的环境细菌中同样发挥作用，从而能够在多物种混合物中实现受体特异性排斥。此外，重复进行Eex引导的接合与筛选循环，可在群落组装后改变群落组成。这些结果确立了进入排斥作为一种受体侧策略，用于实现选择性接合介导的DNA递送；并且在与筛选相结合时，还可用于控制已组装细菌群落的组成。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.24.754286v1?rss=1

🏷️ 细菌接合 质粒进入排斥 选择性DNA递送 合成细菌群落 受体特异性 群落组装