清明节到了，猜猜噬菌体是怎么“扫墓”的？
杨可铭是LorMe团队的新成员，2017年保送直博生，这是他第二篇作业了，我觉得还不错。
清明扫墓的习俗由来已久，这是我们祭奠祖先的方式。而在噬菌体的世界里，它们不但“扫墓”，甚至还能与祖先进行“交流”。
我们知道噬菌体具有溶原性-裂解性两种生活方式，裂解性就是直接裂解宿主，完成复制，而溶原性则是把自己的基因嵌入宿主细菌的基因组，不裂解宿主，而是潜伏在宿主内与宿主一并复制。那么，to be or not to be ？噬菌体是怎么决定溶原还是裂解的呢？以色列魏茨曼研究所分子基因部的科学家们发表在《Nature》上的研究为这个问题给出了一点答案。
溶原噬菌体phi3T在侵染枯草芽孢杆菌时释放出一种六肽进入介质中，这种起到交流作用的六肽被称之为arbitrium，我们不妨称其为“决定因子”。在随后的侵染中，后代的噬菌体测量这种肽的浓度，如果浓度足够高就保持溶原化，浓度低则进行裂解。
（图中的小圆球就表示这种决定因子arbitrium）
也就是说，后代的噬菌体扫一扫环境中的决定因子，就能够知道自己的祖先裂解了多少细菌，而自己溶原-裂解的选择取决于决定因子的浓度，换句话说也就是祖先对自己的期望。那么，这个决定因子交流系统具体是如何工作的呢？
当第一个接触细菌群落的噬菌体侵染时，基因aimR和aimP立刻表达。aimR作为一种二聚体激活了aimX的表达。而aimX是溶原性抑制子，其引导噬菌体进入裂解循环。aimP的表达分泌、胞外处理了成熟的决定因子arbitrium，让其进入环境介质。
后来，大量的决定因子在介质中积累，通过OPP转运子进入细菌。当后代噬菌体侵染细菌时，aimR受体（图中的R）就和决定因子结合，因而无法激活aimX的表达，从而表现为溶原化。
实际上，这和人体体重控制的负反馈循环颇有相似之处。
这么说来，是不是也可以理解为决定因子调节着噬菌体种群中吃货的比例呢？所以说呀（敲黑板！），连噬菌体都知道要节制，每逢佳节胖三斤的吃货们，清明回家还请好自为之。当然，如果你是吃不胖体质（譬如我）那就没什么可担心了。。。
咳咳，接下来，让我们看看科学家们是怎么做这个实验的，或许能够给忙于SRT或者毕业设计的小伙伴以及研究生师兄师姐们一点启发。
首先，科学家们让噬菌体侵染细菌3小时，另设一组无噬菌体组做对照。接着，过滤除去噬菌体和细菌。然后在滤液中再度加入噬菌体和细菌。
通过比较OD600，科学家们发现首次被噬菌体侵染的细菌比二次被噬菌体侵染的细菌浓度低，这表明噬菌体在其之前侵染过的细菌的培养滤液中第二次对该细菌的侵染裂解能力大幅降低了。通过实验设置，发现仅有的差异就是之前侵染过的细菌的培养滤液，而引起差异的原因自然就是噬菌体首次侵染细菌的过程。科学家们推测在这个过程中噬菌体分泌出一种小分子蛋白，因此敲除了细菌向外界环境分泌小分子蛋白的转运载体OPP的一小段，这时候发现这种现象消失了，同时，将滤液用蛋白酶处理后，这种现象也消失了。
由于phi3T是溶原性噬菌体，科学家们进一步发现环境中加入这种小分子蛋白可以大幅提高溶原现象出现的比例。
这几个实验结果基本上印证了科学家的猜测，接下来的问题就是如何找到这种蛋白以及编码它的基因了。通过对phi3T全基因组的分析，科学家们发现这种蛋白是一个六肽SerAla-IleArg-Gly-Ala (SAIRGA)，而编码它的基因是aimP。随后，按图索骥，科学家们终于完整地发现了这个决定因子系统。
无独有偶，科学家们在其他地噬菌体中也发现了这类六肽决定因子：
当然，不同噬菌体的这些决定因子的产生、作用机理是否相同还需要进一步探索，这个决定因子系统是否是一种普适的交流系统也需要更多的研究。
最后，大家清明小长假愉快~