由于抗菌素耐药性继续导致一些抗生素的使用过时，一些人已经转向使用杀灭细菌的病毒来治疗急性感染和一些慢性疾病。
皮特大学肯尼斯·P·迪特里希文理学院埃伯利家族生物技术教授格雷厄姆·哈特富 (Graham Hatfull ) 率先使用这些病毒——噬菌体，简称噬菌体——来治疗囊性纤维化等慢性疾病的 感染。虽然耐药性的重要性可能已经避开了抗生素的早期发现，但 Hatfull 致力于了解细菌如何对噬菌体产生耐药性。
他的实验室刚刚发现细菌中的特定突变如何导致噬菌体抗性。结果于 2 月 23 日发表在 《自然微生物学》杂志上。
他的团队开发的新方法和工具也让他们有机会以前所未有的细节观察噬菌体攻击细菌的过程。随着噬菌体疗法用途的扩大，这些工具可以帮助其他人更好地了解不同的突变如何保护细菌免受噬菌体的入侵。
对于这项研究，该团队从耻垢分枝杆菌开始 ，它是导致结核病、麻风病和其他难以治疗的慢性疾病的细菌的无害亲属。然后他们分离出一种突变形式的细菌，它能抵抗一种叫做 Fionnbharth 的噬菌体的感染。
为了了解lsr2基因中的特定突变如何 帮助这些耐药细菌击退噬菌体，该团队首先需要了解噬菌体如何杀死没有相关突变的细菌。
Hatfull 实验室的四年级研究生 Carlos Guerrero-Bustamante 为这项研究设计了两种特殊的噬菌体。有些在进入细菌细胞时会发出红色荧光。其他人的 DNA 片段会粘附在荧光分子上，因此噬菌体 DNA 会在受感染的细胞中发光。
跟随荧光信标，“我们可以看到噬菌体 DNA 进入细胞的位置，”Guerrero-Bustamante 说。他们使用的成像方法是由 Charles Dulberger 设计的，Charles Dulberger 是该论文的合作者和共同第一作者，当时他在哈佛 TH Chan 公共卫生学院工作。
“我们第一次看到噬菌体如何迈出与细胞结合并将其 DNA 注入细菌的第一步，”Hatfull 说，他也是霍华德休斯医学研究所的教授。“然后我们应用这些见解来问，‘那么，如果我们去掉 Lsr2 蛋白，会有什么不同呢?’”
Lsr2 和噬菌体抗性之间的联系以前并不为人所知，但凭借他们的新方法和工具，该团队清楚地看到了它所发挥的关键作用。
通常，Lsr2 帮助细菌复制自己的 DNA。然而，当噬菌体攻击时，病毒会选择这种蛋白质，用它来复制噬菌体 DNA 并压倒细菌。当 lsr2 基因缺失或有缺陷时——例如在抗噬菌体耻垢分枝杆菌中——细菌不会制造蛋白质，噬菌体也不会复制到足以接管细菌细胞。
这是一个惊喜。
“我们不知道 Lsr2 与噬菌体有任何关系，”Hatfull 说。
这些新工具可用于揭示写在抗噬菌体细菌基因中的各种惊喜。它还可以帮助今天的研究人员和明天的临床医生更好地理解和利用噬菌体的能力，同时避免导致抗生素耐药性的失误。
Hatfull 说：“这篇论文只关注一种细菌蛋白，”及其对一种噬菌体的抗性，但它的影响是广泛的。“有许多不同的噬菌体和许多其他蛋白质。”
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