编辑推荐：
为解决细菌如何应对噬菌体捕食的进化难题，研究人员发现移动整合子(MIs)不仅是抗生素耐药基因(ARCs)的传播载体，更作为“低成本防御岛”编码47种噬菌体抗性系统(BRiCs)。这些系统可与其他抗性基因组合，为病原体提供多重防御能力，对理解细菌适应性进化及应对噬菌体治疗时代具有重要意义。
整合子(Integrons)是细菌基因组的“智能工具箱”，能动态捕获、存储并调控基因盒(cassettes)的表达。其中移动整合子(Mobile integrons, MIs)通过质粒传播，曾因介导痢疾杆菌(Shigella)的多重耐药性而闻名。但隐藏在它们基因盒阵列中的大量功能未知基因(gcus)，实则是细菌对抗噬菌体的秘密武器库。
研究团队合成129个gcus构建文库，在大肠杆菌(E. coli)中筛选出47种噬菌体防御系统——这些被命名为BRiCs的基因盒如同“瑞士军刀”，既有直接阻断噬菌体侵染的机制，也有通过流产感染(abortive infection)同归于尽的策略。其中13个系统在肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)和铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)中仍保持活性，甚至能抑制原噬菌体(prophage)激活。
更精妙的是整合子的“智能调控”能力：当BRiCs位于基因盒阵列首位时，表达量最高但可能产生毒性，而通过上游基因盒的极性效应(polar effects)可自动调节成本。这种模块化设计让细菌能像“乐高积木”般自由组合BRiCs和抗生素耐药基因(ARCs)，瞬间获得多重抗性。
这项研究颠覆了传统认知——移动整合子不仅是耐药基因的“顺风车”，更是细菌对抗噬菌体的“移动军火库”。在噬菌体疗法复兴的今天，这些潜伏在病原体中的微型防御岛，或将重塑人类与病原微生物的博弈格局。
生物通微信公众号
生物通 版权所有
