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多年来，科学家们一直在试验噬菌体 - 感染细菌的病毒 - 以了解它们如何改变宿主。由于此类研究难以在野外完成，因此大多数研究都集中在为实验室实验量身定制的病毒和宿主细胞上。现在，一组科学家离开了这些“最佳”实验室合适的病毒，以研究细菌和噬菌体在自然界中相互作用时的分子反应，其中噬菌体并不总能遇到完美的宿主。
噬菌体研究已经帮助将DNA鉴定为遗传物质，并描述了微生物中基因表达的性质，但相互作用的研究主要局限于以最佳感染条件为特征的实验室研究。拓宽对噬菌体如何有效感染宿主的理解，可以帮助科学家开发更好的生态系统模型，设计更可持续的生物技术，改善人类健康。
在以前的研究基础上，来自俄亥俄州立大学，太平洋西北国家实验室和环境分子科学实验室EMSL的科学家研究了大量关于蛋白质和与它们相关的信使RNA分子的数据，以研究两种不同噬菌体如何有效感染类似的细菌。细菌菌株在环境中很常见，它们的近亲属存在于土壤，水和人体中。它们会影响养分周转，健康和疾病。通过使用Orbitrap质谱仪和EMSL(DOE科学办公室用户设施)的下一代测序仪进行定期测量，该团队能够捕获所有内部病毒和细菌变化。首次，该工作确定了这种相互作用中的多重感染效率 - 从细胞表面较差的吸附到宿主的细胞间反应，抑制噬菌体接管宿主，表达其基因或制造其蛋白质的能力。这些效率低下表明噬菌体自然界中的宿主相互作用比传统的实验室研究表明的更复杂。结果将有助于科学家更好地了解，预测和增强对工业，农业和人类健康至关重要的微生物群落的功能。
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