同时感染对噬菌体-宿主生态的影响

噬菌体通过利用细菌宿主资源进行复制，固有地将噬菌体与宿主存活联系在一起。要理解噬菌体动力学，必须理解噬菌体-宿主生态学。这种生态学的一个关键步骤是感染细菌宿主。以前的研究探索了单感染和多次顺序感染。本文聚焦于同时感染的理论，即多个噬菌体同时附着于并感染单个细菌宿主细胞。当噬菌体密度较高时，许多噬菌体在短时间窗口内附着到单个宿主细胞上，这种同时感染是一种相关的感染动力学。对于高速生长的细菌而言，同时感染可能导致双稳定性：根据初始条件，噬菌体要么灭绝，要么与宿主共存，或以稳定密度，或通过稳定极限循环的振荡方式共存。这对噬菌疗法等应用具有重要影响：即使噬菌体无法入侵，噬菌体仍可持续存活。因此，通过噬菌体密度的尖峰，可能即使噬菌体基本繁殖数小于1，也可以感染细菌群落。对于稳定极限循环的情况，若时机正确，仅需少量噬菌密度即可。