近日，研究组在《Nature Communications》期刊发表最新研究成果。该研究以海洋优势细菌类群-玫瑰杆菌为代表，系统揭示了不同生存方式（浮游态和附着态）的海洋细菌在噬菌体感染胁迫下的差异性适应策略，并从基因层面深入解析了噬菌体重塑海洋细菌生态适应的新机制，为理解海洋中噬菌体-细菌互作过程提供了新的认识。
噬菌体是海洋中丰度最大的生命有机体，在近海环境中每天因噬菌体感染导致的细菌死亡率可高达10%-40%，是海洋细菌群落结构与功能的重要调控者，并影响海洋碳氮等元素循环。噬菌体如何塑造细菌的生态适应策略，一直是微生物生态学研究的重要问题。在海洋生态系统中，细菌主要以两种不同生存方式，即以浮游态的游离方式生存，或定植在颗粒表面的附着态方式生存，但对于噬菌体是否可差异化地重塑两种生活方式细菌的生态适应性，以及其分子机制仍不清楚。
研究发现，附着态细菌在噬菌体感染压力下的存活率远高于浮游态细菌（高约几十倍），原因是附着态的生存方式可赋予细菌以类似“群体免疫”的方式削弱噬菌体致死效应。同时，游离态细菌在噬菌体胁迫下倾向于向附着态转变，这种生活方式的动态转换是细菌抵御噬菌体感染的一个重要策略。在分子机制层面，研究团队对两种生存方式下获得的139株可抵抗噬菌体感染的突变菌株进行了全基因组测序分析，揭示了截然不同的抗噬菌体演化路径：游离态细菌主要通过基因串联重复区域的突变实现快速且相对可逆的抗性进化；而附着态细菌则倾向于通过非编码区以及多个基因的协同突变，构建更稳定的多层次防御机制。进一步分析表明，两种生存方式下的关键抗性突变均集中在CtrA磷酸化调控系统，且突变位点位于海洋α-变形菌中的高度保守区域，说明CtrA系统介导的抗噬菌体机制及其引发的生存方式转换可能是海洋细菌广泛存在的一种抗噬菌体策略。该研究深化了对海洋噬菌体与细菌互作关系的了解，尤其对海洋细菌抗噬菌体感染策略和抗性进化提供了新认识。
图1. 海洋细菌不同生存方式（游离态vs附着态）下的抗噬菌体策略与进化路径
文章信息：
Li CC#, Nair S#, Zhang ZH, Zhao JL, Wang ZM, Zhou C, Zhang R, Jiao N, Zhang, YY*. Lifestyle-dependent evolution and CtrA-mediated lifestyle transitions shape phage resistance in marine Roseobacter. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-72596-1
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