Small protein modules이 polylysogeny에서 prophage fates 결정합니다.
Abstract
biosphere의 대부분의 박테리아는 여러 개의 prophages를 보유한 polylysogens으로 예측됩니다. studied systems상에서, lysogeny에서 lysis의 prophage induction는 거의 보편적으로 DNA-damaging agents에 의해 주도됩니다. 따라서 co-residing prophages가 identical trigger에 반응할 경우 cell resources를 놓고 어떻게 경쟁하는지는 알려지지 않았습니다.
여기서 우리는 DNA-damage cue와 독립적으로 prophage induction를 제어하는 regulatory modules을 발견했습니다. 이 modules은 염기서열 수준에서는 거의 유사하지 않지만 small protein을 암호화하는 neighbouring gene의 expression을 활성화하는 transcription factor를 가지고 있다는 점에서 regulatory logic을 공유합니다. small protein은 lysis의 master repressor를 비활성화하여 induction로 이어집니다. DNA damage에 노출된 두 개의 prophages를 품고 있는 Polylysogens은 mixed populations of phages을 방출합니다. Single-cell analyses에 따르면 이러한 혼합은 one, the other or both phages를 생산하는 세포의 discrete subsets의 결과입니다. 이와 대조적으로, DNA-damage-independent module을 통한 induction은 세포가 specific cue에 민감한 phage만 생산하도록 합니다.
따라서 테스트한 polylysogens에서 lysis를 유도하는 데 사용되는 자극이 phage productivity를 결정합니다. natural habitats에 강력한 DNA-damaging agents가 없다는 점을 고려할 때, lysis에 대한 추가적인 phage-encoded sensory pathways는 phage–host biology 및 inter-prophage competition에서 근본적인 역할을 할 가능성이 높습니다.