微生物学：ファージの機能ゲノミクスのためのプログラム可能なアンチセンスオリゴマー

バクテリオファージは地球上で最も豊富に存在する実体であり、遺伝的および表現型の多様性は膨大である。このほとんど調べられていない分子空間を利用するには、ファージと宿主の界面で機能する遺伝子を特定し、それらの機能的特徴を明らかにする必要がある。これまでのところ、そうした解明は、遺伝的操作が容易な少数のモデルファージ–宿主系に限定されていた。今回我々は、この限界を克服するために、プログラム可能な外来のアンチセンスオリゴマーの送達を用いてDNAファージやRNAファージの遺伝子をサイレンシングする、非遺伝的なmRNA標的化手法を報告する。核を形成するジャンボファージΦKZのコア遺伝子およびアクセサリー遺伝子の系統的なノックダウンスクリーニングを、RNA塩基配列解読および顕微鏡解析と組み合わせることで、これまで認識されていなかった、ファージの増殖に不可欠なタンパク質や、サイレンシングされるとファージと宿主の応答レベルで異なる表現型を誘発するタンパク質が明らかになった。これらの因子の1つは、感染過程の主要な決定点で機能するRNアーゼH様タンパク質ΦKZ155（別名Nlp2）で、これにより、保護的なファージ核の形成とファージゲノム増幅が結び付けられた。この非遺伝的なアンチセンスオリゴマーを基盤とする遺伝子サイレンシング法は、ファージ生物学における分子発見のための多目的ツールとして有望であり、非モデルファージ–宿主ペアにおける防御機構と抗防御機構の解明に役立つとともに、ファージ療法や生物工学の手順を最適化する可能性をもたらす。

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