細菌是無性繁殖的微生物，但這並不妨礙它們在進化和適應過程中交換遺傳信息。在共軛轉移過程中，一個細菌可以與另一個細菌連接以傳遞DNA和蛋白質。大腸桿菌，通常稱為大腸桿菌，可以將至少一種含有基因的質粒轉移到跨分類的生物體當中，包括轉移到真菌和原生動物。現在，廣島大學的研究人員對這一基因行為有了更好的理解，它有可能被用作促進所需特性或抑制有害特性的工具，跨越基因宿主。

他們最近在《微生物學前沿》（Frontiers in Microbiology）上發表了他們的成果。

質粒從一個細菌（供體）轉移到另一個細菌（受體）。一種特殊的質粒，稱為IncP1，可以被各種細菌寄生，而且似乎是由於其廣泛的宿主，可以將DNA轉移到細菌以外的接受者。假設是該質粒含有從不同宿主和供體培養的基因，帶來了這種獨特的能力。

論文作者、廣島大學生命綜合科學研究生院基礎生物學項目副教授Kazuki Moriguchi說：”儘管質粒上編碼的結合因子已被廣泛分析，但供體染色體上的結合因子還沒有。”據Moriguchi說，已經有一些關於各種基因的研究，但沒有研究這些基因的功能，所以不清楚它們與共軛機制的關係。

在這項研究中，研究人員對作為酵母供體的大量細菌突變體進行了全基因組調查。這些突變體被設計成特定的基因被”敲除”，以研究在沒有該特定基因存在的情況下整個系統的表現，使研究人員能夠推斷出有關該基因功能的信息。

Moriguchi說：”我們專注於具有加速原核生物和真核生物共軛轉移能力的’向上’突變體，因為它們可能是適用於基因導入工具的有效供體菌株，”他指出IncP1跨越王國傳輸遺傳物質的能力如何被用來開發精確的工具，引入能夠改變細菌如何執行某些功能或對其環境變化作出反應的基因。

在調查的3884個突變體中，發現有三個突變體能夠跨大腸桿菌或從大腸桿菌到酵母的結合而不積累遺傳物質，這表明這些基因是一起工作的。研究人員分析了這些基因，但無法闡明允許跨類別轉移的共軛機制的確切目標或目標。然而，他們的分析揭示了這些基因似乎是如何工作的。

其中兩個基因的作用是抑制大腸桿菌供體中的未知目標。同時，第三個基因被滅活，允許另一個未知的目標恢復活動。結果表明，這三個基因的未知靶點因子形成一個複合物，以便直接或間接地在IncP1共軛機制的一個或多個相同的步驟中激活或抑制共軛，儘管超越這一現象的確切機制仍然未知。

據Moriguchi說，這項研究中收集的數據可以幫助促進從各種細菌中培育供體菌株，每一種菌株除了具有較高的共軛能力外，還帶有與目標生物體的高親和力。