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【噬纪家园】杀菌窗帘上市！Cell：这种可移动元件竟能“盗窃”噬菌体尾部进行跨物种传播；突破：可编程反义寡核苷酸沉默噬菌体基因
日期：2025-09-26
01 行业进展
一次性杀菌窗帘登陆北美
医院感染控制迎来颠覆性革新
QSD Custom Manufacturing Inc. 推出其 Endurocide® Sporicidal Hospital Curtains，即在北美地区上市一次性抗病原隐私窗帘。该产品能在无需清洗的情况下，持续杀灭细菌、真菌、病毒和孢子，最长期限可达两年。布帘经过专利处理，其表面涂层具备“静态”（trapping）与“杀灭”（cidal）双重作用：先捕获病原体，再将其杀死，从而减少窗帘作为交叉感染源的风险。目标用户为医院、长期护理机构等注重感染控制的机构。
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Armata冷冻电镜揭示噬菌体结构
开启细菌感染精准治疗新思路
Armata Pharmaceuticals, Inc.近日在《Journal of Molecular Biology》发表论文，首次利用冷冻电子显微镜近原子分辨率描绘了噬菌体Pa223的三维结构。Pa223是Armata正在研发的五噬菌体组合药物AP-PA02的重要组成，用于治疗囊性纤维化和非囊性纤维化支气管扩张症患者的慢性绿脓杆菌感染。研究显示，Pa223具备广泛宿主范围和强烈裂解活性，可作用于浮游及生物膜中的细菌。该成果不仅深化了对噬菌体结构与功能关系的理解，也为未来细菌感染的精准治疗提供了重要基础。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022283625004528
02 科研进展
No.1 Cell
José R. Penadés 团队
新型可移动元件：cf-PICIs 借噬菌体尾部跨物种传播
近日，来自英国帝国理工学院的 José R. Penadés 团队揭示了细菌基因跨物种传播的新机制。可移动元件 phage-inducible chromosomal islands(PICIs，噬菌体诱导染色体岛)，能依赖噬菌体复制与传播，并携带耐药基因和毒力因子，在细菌进化和病原体出现中作用重大。
此次发现的一类 capsid-forming PICIs(cf-PICIs)打破了传统依赖。cf-PICIs 可自主形成无尾衣(tailless capsids)，本身不具感染性，却能“劫持”不同噬菌体尾部(phage tails)，组装成嵌合感染颗粒(chimeric infective particles)，并将自身 DNA 注入异种细菌。以肺炎克雷伯菌来源的 KpCIDSM30104 为例，在兼容尾部存在时，其向大肠杆菌 E. coli C1a 的转移频率提升近10⁴倍。结构解析还显示 cf-PICIs 的衣壳蛋白呈 T=4 构型，与噬菌体 T=7 衣壳不同，确保自身 DNA 的专一包装。
这一“尾部盗用”（tail piracy）机制首次阐释了 PICIs 的跨物种传播潜力，为理解耐药基因扩散及新发病原体的出现提供了关键线索，对公共健康具有重要意义。
doi: 10.1016/j.cell.2025.08.019.
No.2 Nature
Jörg Vogel 团队
可编程反义寡核苷酸沉默噬菌体基因
近日，来自德国赫尔姆霍兹感染研究中心(HZI)的 Jörg Vogel 团队提出了一种突破性方法，利用可编程反义寡核苷酸(antisense oligomers, ASOs)解析噬菌体基因功能。该研究以巨噬噬菌体ΦKZ为模型，针对其 mRNA 的核糖体结合位点(ribosome binding site, RBS)进行特异性沉默，实现了对关键基因的精准抑制。
结果显示，沉默ΦKZ155蛋白后，噬菌体基因组无法完成放大，感染周期被阻断，说明其在噬菌体核结构成熟和DNA复制中起决定作用。该方法绕过了传统基因编辑与CRISPR技术在噬菌体研究中的局限，成功揭示多个核心蛋白的新功能。
该成果不仅为噬菌体功能基因组学提供了强大工具，还为优化噬菌体疗法和理解宿主-噬菌体相互作用开辟了新路径，具有深远意义。
DOI: 10.1038/s41586-025-09499-6
原文阅读：Nature最新 |噬菌体研究突破：ASOs技术如何重塑基因功能探索与治疗潜力
No.3 Nat Biotechnol
沈伟 团队
高效比对百万原核基因组新工具LexicMap
近日，来自重庆医科大学附属第二医院的沈伟团队与欧洲生物信息研究所(European Bioinformatics Institute，EMBL-EBI)Zamin Iqbal教授合作合作，开发出新一代序列比对工具LexicMap。该工具能够在数百万原核基因组中快速、低内存完成碱基水平比对。
研究显示，在包含234万个细菌与古菌基因组的数据库中，比对1个基因并返回所有结果仅需3至33分钟，内存消耗仅4至15GB(48线程，机械硬盘存储)，同时保持与Blastn、Minimap2等主流方法相当的准确性。LexicMap采用探针k-mer索引策略，确保每个≥250bp的序列窗口均能被覆盖，从而兼顾速度与扩展性。该突破性进展为流行病学(epidemiology)、生态学(ecology)及进化生物学(evolutionary biology)研究提供了强大工具，使研究者能在单机环境下完成此前需超算集群支持的任务，具有广阔应用前景。
doi: 10.1038/s41587-025-02812-8.
原文阅读：重医附二院沈伟团队与欧洲生物信息研究所合作发表支持百万规模细菌基因组的序列比对软件LexicMap
No.4 iMeta
蹇华哗 团队
PSOSP系统鉴定11806个SOS非依赖型原噬菌体
近日，来自上海交通大学的蹇华哗团队联合厦门大学附属第一医院等单位，开发出原噬菌体SOS依赖性预测工具(Prophage SOS-dependency Predictor，PSOSP)，首次系统解析了细菌基因组中普遍存在的SOS非依赖型原噬菌体(SOS-independent prophages，SiPs)。
研究表明，PSOSP可基于LexA蛋白与潜在SOS盒(SOS box)的异源性指数(Heterology Index，HI)，准确区分SOS依赖型原噬菌体(SdPs)与SiPs。在49,333个完整细菌基因组中，PSOSP成功推断出15,493个基因组的诱导模式，鉴定出11,806个SiPs，分布于145个细菌属。实验验证显示，PSOSP在测试集中的灵敏度与特异性均达100%。进一步分析揭示，SiPs与SdPs在基因组大小、GC含量、蛋白质编码密度等方面存在显著差异，且宿主偏好也不同，提示二者可能具有潜在的相互转化能力。该研究不仅揭示了原噬菌体诱导机制的多样性，也为噬菌体-宿主相互作用及生态学研究提供了重要方法学支持。
DOI: https://doi.org/10.1002/imt2.70073
原文阅读：iMeta | 上海交大蹇华哗组-解析细菌基因组中普遍存在的SOS非依赖型原噬菌体文章分享
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