Die Zukunft der Mikrobiologie

Heute ist vielleicht die beste Zeit in der Geschichte, ein Biologe zu sein! Die Entwicklung von neuen experimentellen Techniken und die Fähigkeit zur Sequenz Organismen ohne sie tatsächlich im Labor Züchten hat erste offenbarte Vielfalt und Komplexität in der mikrobiellen Welt bisher nicht bekannt.

Die meisten Mikroorganismen nicht im Labor gezüchtet werden, so waren sie bisher unbekannte vor der Entwicklung der DNA-Sequenzierungstechniken. Unter Ausnutzung dieser mikrobiellen Artenvielfalt für die Wirkstoffforschung und Biotechnologie-Anwendungen ist ein spannendes Forschungsgebiet.

Mit der weit verbreiteten Verfügbarkeit von Antibiotika und Impfstoffen in der letzten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden Infektionskrankheiten gedacht unter Kontrolle zu sein. Die Entstehung von Antibiotika-Resistenzen und der schnellen Entwicklung von bakteriellen und viralen Krankheitserreger der medizinischen Mikrobiologie eine dringende und spannenden Gebiet der Wissenschaft gemacht.

Spannende Grenzen

Es ist eine aufregende Zeit für die Mikrobiologie, weil die Werkzeuge zur Verfügung, Mikroben zu studieren viel vor kurzem haben sich verbessert. Molekularbiologie (Die Untersuchung von Nukleinsäuren wie DNA und RNA) wurde so sehr verbessert, dass Mikrobiologen nun molekulare Werkzeuge in vielen Bereichen des Feldes verwendet wird.

Diese Werkzeuge umfassen DNA- und RNA-Sequenzierung und Manipulation, die Mikrobiologen haben erlaubt, um die Funktion von Enzymen zu verstehen und die Entwicklung von Mikroorganismen und haben erlaubt, sie zu manipulieren mikrobieller Genome (Das genetische Material von Organismen).

Vollständige Sequenzierung mikrobieller Genome ist eine aufregende Grenze, weil es die Tür zum Wissen über die vielfältigen metabolischen Vielfalt in der mikrobiellen Welt öffnet. Nur ein Bruchteil der vielen Mikroorganismen auf der Erde haben ihre ganze Genome sequenziert hatte, aber von denen, die haben, hat die Wissenschaft viel über mikrobielle Gene und die Evolution gelernt.

Ein interessantes Beispiel ist die jüngste Sequenzieren des vollständigen Genoms des Stamms von Yersinia pestis verantwortlich für den Schwarzen Tod Pest in England, die die menschliche Bevölkerung in den 1300er dezimiert. DNA von ausgegrabenen Überreste gesammelt wurde sorgfältig sequenzierten alle Gene des Bakteriums wieder zusammenzusetzen und zeigte, wie dieser Stamm zu den Stämmen von verwandt ist Y. pestis heute noch da.

Eine schnell wachsende Bereich in der Mikrobiologie ist die Untersuchung aller Mikroorganismen und deren Gene und Produkte aus einer bestimmten Umgebung, die so genannte microbiome Forschung. Dieses aufregende neue Grenze der Mikrobiologie ist aufgrund der Fortschritte in Sequenzierungstechnologie möglich und hat uns die Augen für die unsichtbare Vielfalt mikrobiellen Lebens auf der Erde eröffnet.

Jüngste Erhebungen der Ozeane, zum Beispiel, haben oft mehr Arten von Bakterien und Archaea ergab, als erwartet, mit unsäglichen neue Stoffwechselwege.

Ein beliebter Schwerpunkt der microbiome Forschung ist auf die Mikroben, die den menschlichen Körper bewohnen. Die Sammlung von Mikroorganismen, die natürlicherweise in und auf dem Körper leben, sind in jeder und potentiell eine große Rolle in der menschlichen Gesundheit und Krankheit spielen.

Microbiologists denke, dies ist der Fall, weil diese Mikroben in Zahlen, die größer als das Zehnfache jener der Zellen des menschlichen Körpers vorhanden sind. Sie machen bis zu 2-1 / 2 Pfund der erwachsenen Körpergewicht und ausdrücken rund 100 Mal mehr Gene als wir.

Forschung in den Mikroben des menschlichen Körpers und all ihre Gene aufgerufen Mensch microbiome Forschung und hat Verbindungen zwischen ihm und alles von Gewichtszunahme zu Krebs Depression gefunden.

Verbleibende Herausforderungen

Mikrobiologie ist eine noch junge Wissenschaft, so gibt es viele Grenzen noch zu erforschen. So scheint es, dass Wissenschaftler nur die Spitze des Eisbergs für die Vielfalt der mikrobiellen Lebens auf der Erde beschrieben haben. Insbesondere, dass die Vielzahl von Viren Menschen infizieren sind nicht alle bekannt. Darüber hinaus sind die vielen Sorten von Viren auf der Erde schwer, auch zu schätzen.

Die Studie von Kuren für Viruserkrankungen ist nach wie vor eine große Herausforderung, mit Viren wie HIV und Influenza eine große Herausforderung bleiben. Viren wie Polio und Masern, die noch in den entwickelten Ländern im Wesentlichen ausgerottet wurden töten und Kinder auf der ganzen Welt in den Entwicklungsländern zu entstellen.

Erst im Jahr 2014 wurde Indien poliofrei erklärt, erst nach mehr als 2 Mrd. $ wurde eine massive Impfkampagne verbrachte Montage. Allerdings Infektionskrankheiten wie Lungenentzündung sind immer noch die Nummer eins Ursache der Kindheit Tod auf der ganzen Welt, weil Impfstoffe in Entwicklungsländern schwer zu liefern sind.

Gegenstand aktueller Forschung ist in den Schutz vor Krankheiten wie Malaria und Tuberkulose. Die Impfung ist für diese Krankheiten nicht als wirksam erwiesen, die aus dem Immunsystem zu verstecken. Andere Strategien gegen Malaria gehören zu infizieren Mücken (die Insekten, die Menschen mit der Krankheit infizieren) mit Bakterien, die den Malaria-Parasiten zu töten, aber die Forschung ist noch nicht abgeschlossen.

Impfstoffe sind für die Prävention von Infektionskrankheiten wirksam, aber es ist Antibiotika, die effektiv verwendet werden, um aktiven Infektionen zu behandeln. Nach dem goldenen Zeitalter der Antibiotika-Entdeckung kam eine lange Zeit der Abhängigkeit von Antibiotika von der modernen Medizin. Sie waren so effektiv in den meisten Behandlung von Infektionen, die Ärzte gefällig über ihre Verwendung wurde.

Die Menschheit tritt nun in die Antibiotikaresistenz Phase, in der die meisten, wenn nicht alle der Antibiotika jetzt verwendet werden immer nutzlos gegen den Aufstieg von antibiotikaresistenten Erregern. Dies hat ein so ernstes Problem geworden, das im Frühjahr 2014, die Weltgesundheitsorganisation Antibiotikaresistenz Krise eine globale Gesundheit erklärt.