噬菌体基因必要性高通量解析：跨宿主条件性功能图谱构建与应用

来自Chen团队的研究人员开发了PhageMaP技术，通过CRISPR基因编辑构建全基因组缺失突变噬菌体文库，系统解析了T7、T4和Bas63噬菌体基因在多种宿主中的条件必要性（conditional essentiality），揭示了基因组组织规律和宿主抗病毒防御机制，并成功将Bas63的抗防御基因模块化转移至T7噬菌体实现感染性增强。该研究为噬菌体功能基因组学和理性设计治疗提供了通用工具。

　　

科研团队开发了一项名为噬菌体基因必要性图谱分析(PhageMaP)的革命性技术，利用混合CRISPR基因编辑技术(CRISPR gene editing)批量构建带有条形码的噬菌体功能缺失突变体文库。这项研究在T7、T4和Bas63等多种噬菌体模型中系统绘制了基因必要性图谱，首次实现跨宿主条件下噬菌体基因功能的全局性解析。

研究发现噬菌体基因组中存在显著的条件必要性现象(conditional essentiality)——某些基因在特定宿主中不可或缺，而在其他宿主中却可有可无。通过筛选携带不同抗噬菌体防御系统(anti-phage defense systems)的宿主菌株，研究人员成功鉴定出6类防御系统的激活或抑制因子。尤为引人注目的是，团队将Bas63噬菌体中发现的抗Ppl防御系统抑制因子通过模块化设计转移至T7噬菌体，显著提升了工程化噬菌体的感染能力。

这项研究不仅揭示了噬菌体基因组组织的基本原则，更为理解宿主-噬菌体军备竞赛(host-phage arms race)提供了分子层面的新见解。PhageMaP技术的建立为噬菌体治疗(phage therapy)的理性设计开辟了新途径，其高通量、系统性的分析框架可广泛应用于其他病毒系统的功能基因组学研究。