噬菌体是感染和寄生细菌的病毒。噬菌体可以通过遗传转导将DNA从一种细菌转移到另一种细菌。这被认为是细菌进化和获得抗生素耐药和毒力因素的主要手段，这些因素加速了新菌株和致病菌株的出现。到目前为止，科学界一直认为遗传转导有两种形式：广义转导和专门转导。
2018年10月12日《科学》期刊报道，新加坡国立大学和格拉斯哥大学的研究者发现了噬菌体介导的细菌基因组第三种转导模式。这种被称为横向转导的新模式是至今最强大的转导方式，它能够在细菌之间以极高的频率传递大量的细菌染色体（几百个碱基）。
当噬菌体感染细菌，有两种方式进行繁殖：1）噬菌体繁殖和裂解细胞，释放新的噬菌体颗粒；2）溶原性周期，噬菌体DNA融入宿主基因组，与宿主基因组一起复制。后者，一定的刺激可以导致噬菌体DNA从宿主基因组中分离（切除），与蛋白质结合成新的噬菌体颗粒（包装），成熟并溶解宿主细胞。以上两种方法释放的噬菌体可以感染其他细菌并转移它们的DNA，其中包括宿主细胞的DNA。
研究者发现，当噬菌体切除延迟到其生命周期的晚期时，就会发生横向转导。噬菌体作为宿主基因组的一部分时就开始了DNA复制，从而产生了多个整合的噬菌体基因组。然后DNA包装可以在一些基因组上启动，导致染色体DNA包装后，随成熟的噬菌体转移到其他细菌，在另一个细菌中，非噬菌体基因组切除，至此发生横向转导。
研究者表示，横向转导将移动基因元素的概念提升到远远超过已定义的DNA元素的高度，基因组的部分转化提供了以极高的频率转移遗传元件的超移动平台。这种高效的基因转移模式的发现有助于解释细菌的快速进化，例如多药耐药菌株的发展。
吴晓燕 编译自https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181011143101.htm
原文链接：http://dx.doi.org/10.1126/science.aat5867
原文标题：Genome hypermobility by lateral transduction.