夕法尼亚州立大学的研究人员发现，鱿鱼发光器官中的发光细菌需要两个基因因子来控制一个关键基因的表达，杀死竞争的细菌细胞。这一发现阐明了不同菌株能够在夏威夷短尾鱿鱼体内竞争并建立共生关系的分子机制。该研究在线发表在《 Journal of Bacteriology》，增加了我们对宿主微生物组构成的理解，并可能适用于人类更复杂的微生物组。
宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学助理教授、研究小组组长Tim Miyashiro说，“我们正在试图了解在动物与微生物共生的背景下，细菌是如何相互作用的，有了许多这样的共生体，宿主组织的表面就变成了一个生态系统，不同物种的细胞和细菌菌株相互作用，争夺资源。我们知道其中一些细菌菌株具有攻击和杀死其他菌株的能力，但我们不知道这种机制是如何进行遗传调控的。”
当夏威夷短尾鱿鱼孵化时，周围环境中的生物发光细菌开始占据乌贼发光器官中被称为隐窝的微小空间。 这些细菌在隐窝中找到了庇护所和营养丰富的环境，在那里它们产生了蓝色的光芒，研究人员认为这使夜间活动的乌贼不被捕食者发现。这种细菌的一些菌株，费氏弧菌（Vibrio fischeri），利用一种被称为六型分泌系统(T6SS)的针状机制向附近的细菌细胞注射毒素并杀死它们。 使用 T6SS 的菌株可以杀死隐窝中的敏感菌株，而没有 T6SS 的菌株可以与其他菌株共生。
宾夕法尼亚州立大学博士后研究所的 Kirsten r. Guckes 说: “ VI 型系统存在于许多不同的细菌中，最初人们认为这主要是造成病原菌的毒性，例如，引起霍乱的霍乱弧菌（Vibrio cholerae）就使用它。但是，我们现在知道，有益细菌，如 V. fischeri，也使用 T6SS 杀死其他细菌。
T6SS 的一个关键结构部分是 Hcp，由两个功能性冗余基因编码。 研究小组发现 Hcp 的表达依赖于两个因素: 交替 sigma 因子σ54和细菌增强子结合蛋白 VasH。此外，他们还发现，VasH 是细菌杀死其他细胞所必需的，它能调节 Hcp 在宿主体内的表达，这表明 T6SS 的表达是在共生过程中被调节的。
Miyasiro 说: “关于寄主环境可以刺激 VI 型系统表明，这个系统已经整合进了细菌与鱿鱼共生的发展过程中，因此，无论是否存在其他竞争细菌，这个系统对于建立共生关系都是重要的。 此外，我们可以将我们在这种相对简单的宿主-共生体关系中所学到的知识应用于更复杂的微生物群落，比如人类肠道和皮肤中的微生物群落。”
https://jb.asm.org/content/early/2020/01/15/JB.00777-19
新闻报道：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/ps-grf030620.php
http://science.psu.edu/news/Miyashiro3-2020