普林斯頓分子生物學(xué)家Bonnie Bassler和研究生Justin Silpe已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種病毒，VP882可以聽取細(xì)菌對(duì)話 - 然后，就像間諜小說中的某種東西一樣，他們找到了一種方法來利用它進(jìn)行攻擊細(xì)菌性疾病，如大腸桿菌和霍亂。

“分子生物學(xué)的Squibb教授Bassler說：”病毒檢測(cè)細(xì)菌用于通訊的分子是一種全新的想法。“賈斯汀發(fā)現(xiàn)了這個(gè)第一個(gè)自然發(fā)生的病例，然后他重新設(shè)計(jì)了這種病毒，以便他可以提供他選擇的任何感官輸入，而不是通信分子，然后病毒就會(huì)按需殺死。”

病毒只能做出一個(gè)決定，Bassler說：留在宿主或殺死宿主。也就是說，要么保持在其主機(jī)內(nèi)部的雷達(dá)之下，要么激活殺死序列，該序列會(huì)產(chǎn)生數(shù)百或數(shù)千個(gè)爆發(fā)的后代，殺死當(dāng)前主機(jī)并向新主機(jī)發(fā)起攻擊。

選擇殺戮選項(xiàng)存在固有風(fēng)險(xiǎn)：“如果附近沒有其他主機(jī)，那么病毒及其所有親屬就會(huì)死亡，”她說。VP882找到了一種方法來消除決定的風(fēng)險(xiǎn)：它聽取細(xì)菌宣布它們?cè)谌巳褐?，增加了?dāng)病毒殺死時(shí)，釋放的病毒立即遇到新主機(jī)的可能性。“這太棒了，太陰險(xiǎn)了!” 巴斯勒說。

Bassler也是分子生物學(xué)的主席，也是霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員，多年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌可以相互溝通并感知彼此的存在，并等待他們?cè)谝恢滦袆?dòng)之前建立法定人數(shù)。但她從未想到病毒可以竊聽這種群體感應(yīng)通信。

“臭蟲越來越多，”她笑著說。“另外，賈斯汀的研究表明，這些群體感應(yīng)分子正跨越王國(guó)界限傳遞信息。” 病毒與細(xì)菌不在同一個(gè)王國(guó) - 實(shí)際上，它們不屬于任何王國(guó)，因?yàn)樗鼈冊(cè)诩夹g(shù)上并不存在。但是，對(duì)于這種根本不同的生物能夠檢測(cè)和解釋彼此的信號(hào)簡(jiǎn)直令人難以置信，她說。它不像敵人互相監(jiān)視，或者甚至像人類與狗交流 - 至少是同一個(gè)王國(guó)(動(dòng)物)和門(脊椎動(dòng)物)的成員。

在找到這個(gè)跨王國(guó)竊聽的第一個(gè)證據(jù)后，Silpe開始尋找更多 - 并找到了它。

“他剛剛開始了一個(gè)全新的領(lǐng)域，”巴斯勒說。“這個(gè)跨域通信只有一個(gè)例子的想法對(duì)我們沒有任何意義。賈斯汀發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)案例，然后，隨著他的發(fā)現(xiàn)，他更深入地看了一眼，他發(fā)現(xiàn)了一整套病毒類似的能力。他們可能并非都在聽這個(gè)群體感應(yīng)信息，但很明顯，這些病毒可以收聽他們主機(jī)的信息，然后利用這些信息殺死他們。“

Silpe說，由于她對(duì)細(xì)菌通訊的研究，他被吸引到巴斯勒實(shí)驗(yàn)室工作。“溝通似乎是一種進(jìn)化的特征，”他說。“聽到細(xì)菌可以做到這一點(diǎn) - 她的發(fā)現(xiàn) - 你想到的有機(jī)體實(shí)際上能夠進(jìn)行交流，這真是令人興奮。病毒甚至比細(xì)菌更簡(jiǎn)單。例如，我研究過的那種有大約70個(gè)基因。將這些基因中的一個(gè)用于群體感應(yīng)非常值得注意。通信顯然不是高等生物所創(chuàng)造的。“

一旦Silpe證明VP882正在竊聽，他就開始嘗試喂食它的錯(cuò)誤信息，以便在命令上欺騙病毒 - 將捕食者變成刺客。

VP882不是第一種用作抗菌治療的病毒。捕食細(xì)菌的病毒被稱為“噬菌體”，“噬菌體療法” - 用噬菌體靶向細(xì)菌疾病 - 是一種已知的醫(yī)療策略。但是，VP882是第一個(gè)使用竊聽來知道什么時(shí)候殺死其目標(biāo)的最佳噬菌體，這使得Silpe的沙門氏菌和其他致病細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)首次在噬菌體治療中使用了跨性別交流。

此外，這種病毒作為治療工具具有巨大潛力，因?yàn)樗幌竦湫偷牟《荆珺assler說。大多數(shù)病毒只能感染非常特殊類型的細(xì)胞。例如，流感病毒只感染肺細(xì)胞; HIV僅針對(duì)特定的免疫系統(tǒng)細(xì)胞。但是，病毒VP882具有“特別廣泛的宿主范圍”，Bassler說。到目前為止，Silpe僅用三種不相關(guān)的細(xì)菌進(jìn)行了“原理證明”測(cè)試：霍亂弧菌(霍亂)，沙門氏菌和大腸桿菌。這些疾病已經(jīng)分開進(jìn)化了數(shù)億年，所以如果它們都對(duì)這種細(xì)菌刺客很敏感，那么它表明還有很多甚至更多。

Bassler將這一發(fā)現(xiàn)歸功于Silpe。在霍亂弧菌鑒定出新的群體感應(yīng)基因后，他決定在基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索該基因。除了出現(xiàn)在一些相關(guān)菌株外，該數(shù)據(jù)庫(kù)還報(bào)告說，恰好有一種病毒也具有群體感應(yīng)基因。Bassler想知道它是否可能是一個(gè)毫無(wú)意義的數(shù)據(jù)工件，但是Silpe希望得到一個(gè)病毒標(biāo)本并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

“他很高興，我想，'到底是什么，給這個(gè)孩子一點(diǎn)繩子。如果這不能很快起作用，我們可以繼續(xù)前進(jìn)，'”她說。“他是一個(gè)瘋狂的想法，因?yàn)閺膩頉]有，有證據(jù)表明病毒在監(jiān)測(cè)細(xì)菌宿主信息，以決定是留下還是殺死。但這個(gè)實(shí)驗(yàn)室建立在瘋狂的想法上，就像細(xì)菌互相交談，我們有一種謀生的方式......當(dāng)然，普林斯頓的科學(xué)和科學(xué)的美麗，你有足夠的資源來發(fā)揮這些預(yù)感，并看看那里是否有“那里”。這一次，那里有一個(gè)很大的'那里'。“

Justin Silpe和Bonnie Bassler撰寫的“主機(jī)產(chǎn)生的群體感應(yīng)自動(dòng)誘導(dǎo)劑控制噬菌體裂解決定因素”將于1月10日發(fā)表于Cell并于12月13日在線發(fā)布。