Kryptische Prophagen helfen Bakterien, sich an ungünstige Umgebungen anzupassen

Phagen sind die häufigste Entität in der Biosphäre und übertreffen die Anzahl der Bakterien um das Zehnfache. Phagen-DNA kann auch 20% der bakteriellen Genome ausmachen; ihre Rolle ist jedoch unklar. Hier untersuchen wir die Auswirkungen kryptischer Prophagen auf die Zellphysiologie, indem wir alle neun Prophage-Elemente (166 kbp) präzise mit Escherichia coli löschen. Wir stellen fest, dass kryptische Prophagen erheblich zur Resistenz gegen subletale Konzentrationen von Chinolon- und β-Lactam-Antibiotika beitragen, hauptsächlich durch Proteine, die die Zellteilung hemmen (zum Beispiel KilR von rac und DicB von Qin). Darüber hinaus sind die Prophagen vorteilhaft für die Abwehr von osmotischen, oxidativen und sauren Stressfaktoren, zur Steigerung des Wachstums und zur Beeinflussung der Biofilmbildung. Die Prophage CPS-53-Proteine YfdK, YfdO und YfdS erhöhten die Resistenz gegen oxidativen Stress, die Prophagen e14, CPS-53 und CP4-57 erhöhten die Resistenz gegen Säure, und die e14- und rac-Proteine steigerten die frühe Biofilmbildung. Daher bieten kryptische Prophagen dem Wirt mehrere Vorteile, um ungünstige Umweltbedingungen zu überstehen.