식물병원성 세균을 감염시키는 박테리오파지(파지)는 인간, 동물, 식물에서의 세균성 질환을 제어하기 위한 대안적 수단이다. 그러나 표적 파지 치료가 자생 미생물 군집에 미치는 영향은 충분히 이해되지 않았다. 본 연구에서는 식물 병원성 세균을 감염하는 파지가 식물 뿌리권(rhizosphere) 미생물 군집을 조절하는 역할을 한다는 가설을 세웠다. 이를 탐색하기 위해 숙주 세균으로 토마토 뿌리권에서 토양전반성 식물세균 병원체 Ralstonia pseudosolanacearum을 사용하고, 그 파지를 모델 시스템으로 활용하였다. 파지가 미생물군집에 미치는 영향을 평가하기 위해 협소 숙주 범위(phage)인 RpY1과 두 가지 파지(RpY2 및 RpT1)의 조합(이를 ‘phage combo’로 명명)으로서, 토마토 식물의 자연 뿌리권 미생물군집 하에서 광범위 숙주 범위를 갖는 파지 조합을 사용하였다. RpY1과 phage combo 모두 토마토 뿌리권 미생물군집을 변화시켰다. phage combo는 주로 R. pseudosolanacearum의 존재 하에서 파지 효과를 보였다. 그러나 RpY1은 숙주 세균이 없는 경우에도 뿌리권 미생물군집에 영향을 미쳤다. 미생물군집에 대한 파지 RpY1의 효과는 자연 토마토 뿌리권 미생물군집을 모사하는 합성 군집(SynCom)을 이용하여 토마토 뿌리권에서 추가로 조사하였다. 파지 RpY1은 숙주 세균이 없는 상황에서 토마토 뿌리권 내 SynCom의 미생물 군집 구조를 변화시켰다. 토마토 뿌리권의 자연 미생물군집과 SynCom 분석 결과, 파지 RpY1의 미생물군집에 대한 효과는 간접적임이 시사되었다. 본 연구는 파지 적용이 식물 뿌리권에서 비숙주(nonhost) 세균 구성원과의 알려지지 않은 상호작용을 통해 자생 미생물군집을 조절함을 제안한다. [Formula: see text] 저작권 © 2024 The Author(s). 본 논문은 CC BY-NC-ND 4.0 International 라이선스에 따라 배포되는 오픈 액세스 자료이다.

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