上世纪八十年代，Sumiko Inouye实验室发现细菌中存在一类短的多拷贝单链DNA（msDNA），随后的研究表明，msDNA是由反转录酶（RT）以一段非编码RNA（ncRNA）为模板，利用ncRNA的2’羟基作为引物合成的，细菌编码RT和ncRNA的基因簇称为反转录子（retron）。虽然反转录子在基因编辑领域已经展现出巨大潜力，但是其生理功能不甚清楚。直到2020年，张锋和Rotem Sorek实验室分别独立证实反转录子主要发挥噬菌体防御功能。近年来，国内外研究逐步揭示了反转录子介导的噬菌体防御机制。然而，反转录子如何感知噬菌体入侵这一关键科学问题尚未解决。

2025年10月30日，浙江大学基础医学院冯钰和浙江大学附属邵逸夫医院华孝挺联合攻关，在Molecular Cell发表了题为Molecular Mechanism of Eco8-Mediated Anti-Phage Defense的研究论文。该研究发现反转录子Eco8的效应蛋白与RT及msDNA组装成三元防御复合物，揭示了Eco8通过感知噬菌体单链DNA结合蛋白（SSB），激活自身核酸酶活性，引发噬菌体流产感染（abortive infection）的分子机制。

研究人员以大肠杆菌中发现的反转录子Eco8为研究对象，Eco8除了RT和ncRNA，还包含一个OLD家族核酸酶。首先，研究人员测试了核酸酶在体外的底物特异性，发现Eco8只能切割双链DNA，对单链DNA和RNA均无活性，且DNA切割没有序列特异性。研究人员通过噬菌体感染携带Eco8的细菌并结合DNA染色实验进一步证实其DNA切割活性，提示Eco8通过非特异性降解DNA引发噬菌体流产感染。

在蛋白纯化过程中，研究人员发现Eco8的核酸梅、RT、msDNA始终位于同一组分，提示三者形成稳定的复合物，冷冻电镜结构显示复合物中三者的比例为4:4:4。进一步结构分析显示，msDNA链内的碱基互补配对，形成双螺旋结构，且msDNA的双螺旋结构对于Eco8复合物的稳定性至关重要。基因组序列分析表明，对Eco8敏感的所有噬菌体均编码SSB蛋白，在大肠杆菌中同时表达Eco8和SSB蛋白抑制细菌生长。体外实验也表明，SSB蛋白可以激活Eco8的DNA切割活性。为了深入探究SSB蛋白对复合物构象的影响，研究人员解析了Eco8和T7噬菌体SSB蛋白的复合物结构，结构显示每个msDNA结合4个SSB蛋白，msDNA的双螺旋结构部分解旋，核酸酶也发生构象变化，其活性被激活。

综上所述，该研究首次发现msDNA是细菌免疫系统的感受器，噬菌体SSB蛋白通过破坏msDNA的双螺旋结构激活Eco8的DNA切割活性。由于细菌的SSB蛋白表达受到严格的调控，因此不会异常激活防御系统。最后，研究人员提出msDNA作为噬菌体DNA修饰/结合蛋白的感受器可能具有普适性。

浙江大学医学院博士后元玲刚、博士研究生徐丽巧和复旦大学附属闵行医院主治医师吴冰为该研究的共同第一作者，浙江大学基础医学院冯钰和浙江大学附属邵逸夫医院华孝挺为该研究的通讯作者。该研究的冷冻电镜工作全部在浙江大学冷冻电镜中心完成，也得到了浙江大学医学院公共技术平台的支持。研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。