科學家將病毒送入太空，它們以驚人的方式進化

噬菌體（感染細菌的病毒）與其宿主之間的相互作用在微生物生態系統中發揮著重要作用。細菌通常被描述為處於進化的“軍備競賽”中，它們可以發展針對噬菌體的防禦，而噬菌體則開發新的方法來挫敗這種防禦。雖然病毒和細​​菌之間的相互作用在地球上得到了廣泛的研究，但微重力條件改變了細菌的生理學和病毒-細菌碰撞的物理原理，破壞了典型的相互作用。

然而，很少有研究探索微重力下噬菌體動力學如何變化的細節。為了解決這一差距，哈斯和他的同事比較了兩組細菌 大腸桿菌 感染了 T7 噬菌體的樣本——一組在地球上孵化，另一組在國際空間站上孵化。

對空間站樣本的分析表明，經過最初的延遲，T7噬菌體成功感染了病毒 大腸桿菌。然而，全基因組測序揭示了地面樣本與微重力樣本之間的細菌和病毒基因突變存在顯著差異。

空間站噬菌體逐漸積累特定突變，這些突變可以增強噬菌體的感染性或結合細菌細胞上受體的能力。與此同時，空間站 大腸桿菌 累積的突變可以抵禦噬菌體並提高在近失重條件下的成功生存。

然後，研究人員應用一種稱為深度突變掃描的高通量技術來更仔細地檢查 T7 受體結合蛋白的變化，該蛋白在感染中發揮著關鍵作用，揭示了微重力與地球條件之間更重要的差異。地球上的其他實驗已將受體結合蛋白的這些與微重力相關的變化與對抗……的活性增加聯繫起來。 大腸桿菌 引起人類尿路感染的菌株通常對 T7 具有耐藥性。

總體而言，這項研究強調了國際空間站上噬菌體研究的潛力，以揭示微生物適應的新見解，以及太空探索和人類健康之間的潛在聯繫。

作者補充道：“太空從根本上改變了噬菌體和細菌相互作用的方式：感染速度減慢，並且兩種生物體都沿著與地球不同的路徑進化。” “通過研究這些空間適應，我們發現了新的生物學見解，使我們能夠設計出對地球上的耐藥病原體具有優異活性的噬菌體。”

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引用： Haas F、Chitponthavisuk C、Major A、Nishikawa K、Oates RB、Mills H 等。 (2026) 微重力重塑了國際空間站上細菌宿主的共同進化。 PLoS Biol 24(1):e3003568。 https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003568

作者指出： 美國融資： 這項工作得到了國防威脅減少局（https://www.dtra.mil/）（授予 HDTRA1-16-1-0049）給 SRCC 並得到 Anandamahidol 基金會（泰國）的研究生培訓補助金的支持。贊助商或資助者在研究設計、數據收集和分析、發表決定或手稿準備中沒有發揮任何作用。