近日，國際刊物《核酸研究》在線報道了發現并鑒定出位于原噬菌體中的I型毒素-抗毒素系統RalR-RalA的論文(Nucleic Acids Research, 2014, doi: 10.1093/nar/gku279)，證明噬菌體基因整合到宿主基因組后會發生功能變化。該成果由中國科學院南海海洋研究所“青年千人計劃”人才王曉雪的研究團隊完成。

ViaFect轉染試劑

據介紹，王曉雪研究團隊中的博士后郭云學（第一作者）通過實驗工作，證實毒素蛋白RalR可非特異性降解甲基化和非甲基化DNA，而抗毒素RalA是反義的小RNA。毒素和抗毒素的基因在基因組中的位置雖不重疊，但兩個基因有16個堿基片段形成反向互補，抗毒素對毒素的拮抗作用是通過兩個16個堿基結合來抑制毒素蛋白的表達。研究者通過RNA-蛋白凝膠遷移實驗，首次發現毒素與抗毒素的相互作用受RNA分子伴侶Hfq的調控，并在與美國賓夕法尼亞州立大學的合作研究中，發現該毒素-抗毒素系統能夠增強細菌對廣譜性抗生素磷霉素的耐藥性，揭示了毒素-抗毒素系統在環境脅迫中的重要作用。

毒素-抗毒素系統廣泛存在于細菌基因組中，其生理功能是環境微生物學的熱點問題之一。在大腸桿菌、志賀氏（桿）菌和沙門氏菌中已發現不保守的I型毒素-抗毒素系統，研究者在原噬菌體中發現毒素抗毒素系統的頻率高于基因組的其他位點，這有助于發現和鑒定其他原核生物中的毒素-抗毒素系統。

該成果獲得了科技部“973”項目[2013CB955701]、國家自然科學基金重點和面上項目[NFSC31270214, NFSC31290233]以及國家“青年千人計劃”等項目的支持。