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Die bakterielle Abwehr gegen Phagenraubzug umfasst verschiedene Abwehrsysteme, die individuell und gleichzeitig wirken, deren Wechselwirkungen jedoch wenig verstanden sind. Wir untersuchten >100 Abwehrsysteme in 42.925 bakteriellen Genomen und identifizierten zahlreiche Fälle ihrer nicht-zufälligen gemeinsamen Vorkommen und negativen Assoziationen. Für mehrere Paare von Abwehrsystemen, die signifikant in Escherichia coli-Stämmen gemeinsam vorkommen, zeigen wir synergistische Anti-Phagen-Aktivität. Bemerkenswert ist, dass Zorya II mit Druantia III und ietAS-Abwehrsystemen synergiert, während tmn Synergie mit den gleichzeitig vorkommenden Systemen Gabija, Septu I und PrrC zeigt. Für Gabija nutzt tmn die sensorische Schalter-ATPase-Domäne, um die Anti-Phagen-Aktivität zu erhöhen. Einige Abwehrsystems-Paare, die in E. coli negativ assoziiert sind, zeigen Synergie und kommen signifikant in anderen Taxa vor, was zeigt, dass die bakteriellen Immunrepertoires größtenteils durch Selektion auf Widerstand gegen wirtsspezifische Phagen geprägt sind, statt durch negative Epistase. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse die Kompatibilität und Synergie zwischen Abwehrsystemen, die es Bakterien ermöglichen, flexible Strategien zur Phagenabwehr anzunehmen.
Wu et al. (Thu,) haben diese Frage untersucht.