世界

细菌是自然界中丰富的单细胞微生物,肉眼无法看到事实上,地球上大约有5个细菌乘以10³¹细菌,占其生物量的90%

这些微生物在我们的环境中随处可见

维持平衡的生态系统至关重要他们循环碳,氮,硫,氢和氧,调节和影响植物和动物的生长,并且是大多数食物链的基础微生物也在人类健康中发挥关键作用,因为大多数我们体内与外界环境接触的区域,如皮肤和胃肠道,海港居民(定居)细菌实际上,细胞内部和周围的细菌细胞数量是人体细胞的十倍左右

细菌在正常情况下不会引起疾病它们实际上通过阻止有害细菌的生长来保护我们但是有时殖民细菌会变得过敏身体的防御机制,侵入潜在的组织并引起感染这种情况最常发生在人们身体不适并且他们的免疫力(或抗感染能力)减弱时

除了环境来源,细菌也能够通过人与人之间的传播密切接触这通常没有问题,因为我们能够通过天然防御机制和定期清洗去除这些短暂的细菌但是当我们生病时,从我们的手或皮肤清除瞬时细菌的能力降低这些细菌可以侵入并导致感染毫不奇怪,这种现象最常见于许多病人彼此接近的医院当细菌在短时间内传播给多个病人时,就会爆发疾病抗生素通常用来对抗这些感染,但是细菌能够反击并产生抗药性,使药物无效

他们通过获得DNA来实现这一目标通过细胞间转移(或结合),细菌病毒或从其他细胞释放的DNA的自然摄取来推断其他细菌的抗性由于细胞自身复制时发生的错误,细菌自身的DNA也会随机变化有时这些变化还可以通过改变抗生素目标的机制来赋予抵抗力细菌在这方面是适应的主人,并且在某些情况下,已经对所有已知抗生素产生抗性令人担忧地,新抗生素的开发很慢并且没有更谨慎地使用现有的,感染无法治愈的人数可能会稳定增加

有机体的完整DNA构成被称为基因组,其组成部分DNA螺旋由称为核苷酸(或碱基)的亚基组成

人类基因组由大约30亿个碱基组成

相比之下,细菌基因组的大小范围可以从1千万到3千3百万碱基细菌中的功能(如人类)由基因组确定,并且能够确定细菌的DNA序列使我们能够获得许多重要的见解这直到最近才大规模地实现这一目标全基因组测序的发展技术意味着我们现在能够在一两天内对几种细菌基因组进行测序这是有用的信息,因为它使我们能够了解细菌的变化,使它们能够侵入体内细菌基因组信息向我们展示DNA改变或突变,使细菌能够切换从入侵者到入侵者它还可以让我们了解在特定医院环境中哪种菌株或类型的细菌占主导地位,例如重症监护室这些因素共同帮助研究人员和医疗专业人员开发预防生命的方法 - 威胁感染了解细菌Neiserria meningitidis(脑膜炎球菌)的基因组动态促进脑膜炎疫苗的开发此疫苗现在已成为一般免疫计划的一部分,每年挽救许多生命细菌基因组测序也使我们能够研究细菌如何产生抗生素抗性这提供了开发更有效药物的机会换句话说,我们可以改变抗生素以克服已确定的耐药机制 它使我们能够了解细菌如何导致爆发并跟踪人与人之间的传播,最终防止患者发生相关感染能够轻松确定细菌的DNA序列可以通过多种方式促进疾病预防并显着提高潜力对于积极的患者结果细菌基因组学领域(以及一般的基因组测序)受到具有里程碑意义的成就的启发和推动,例如完成第一个人类基因组计划现在可以想象,在不久的将来,细菌基因组测序将会常规由传染病专家用于指导患者护理



作者:劳夺国