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计算和基因组学数据将细菌研究推向新的黄金时

2019-05-09 12:27:07 临床观察72℃

  计算和基因组学数据将细菌研究推向新的黄金时代

  2008年12月10日

  强大的新分析方法和来自基因组学项目的丰富数据的有效结合正在将微生物学推向新的时代。

  特别是细菌正在揭示感兴趣的基本分子和信号传导过程,不仅仅是微生物学,而是整个生命科学领域,包括植物和脊椎动物等高等生物。医学研究将受益于通过改善对细菌在人类内部宿主生物体内的行为方式的了解,包括仁慈的共生关系以及引起结核病等传染病。

  但是,该领域最大的直接兴趣在于探索生物学基本机制的新方法所产生的巨大潜力,据欧洲科学基金会(ESF)最近组织的一次会议主持马克·巴特纳(Mark Buttner),该会议旨在汇集不同的专家。与细菌研究相关的领域。

  “会议产生了一种感觉,即从未有过成为微生物学家的最佳时机,”Buttner说道,他是John Innes中心的项目负责人,该中心是一家致力于英国诺威奇植物和微生物研究的独立实验室。 。 “由于基因组学提供的生物信息的剪切量以及现在可用于系统和定量分析和预测微生物生长和行为的新的和非常强大的方法,快速进展正在形成。”

  这些新方法已经引发了许多令人兴奋和意想不到的发现,其中一些已在ESF会议上公布。这些主要涉及信号传导过程,包括在个体细菌细胞内的分子水平,以及在菌落或生物膜内的细胞之间。已经认为这些过程中的一些仅在高等生物体内,特别是多细胞动物和植物中起作用。

  例如,被称为第二信使的小细胞内(细胞内)信号分子在细菌中发挥的作用比人们想象的要大得多。这些分子被称为第二信使,因为它们响应来自外部环境的主要外部信号(例如宿主免疫系统的攻击)在细胞内产生信号。正如Buttner所指出的,已知第二信使在复杂的真核生物中发挥重要作用,例如控制与动物视觉和嗅觉同等重要的过程。但这些分子在控制细菌生理学中的全部作用才刚刚受到重视。

  尽管细菌是单细胞生物,但它们在群落内处于复杂的关系中,例如在生物膜中,细胞产生称为细胞外基质的集体保护性涂层。现在发现第二信使不仅在自由活细胞内发挥重要作用,而且在维持这些社区方面发挥重要作用,特别是面对环境损害,例如宿主免疫系统的作用,或实际上是抗生素药物。因此,了解第二信使如何运作可以帮助对抗涉及生物膜的细菌感染,例如正畸疾病和结核病。

  相关故事轻度摇头丸的使用与更大的同理心相关,PTSD研究.Johns Hopkins Greenberg膀胱癌研究所授予研究资助以研究膀胱癌如何影响女性研究揭示了复杂流动运动幻觉的神经机制会议还包括对细菌之间关键共生关系的新见解的介绍和植物。

   一些植物依靠细菌来固定从空气中制造关键化合物(主要是蛋白质)所需的氮,而不是从土壤中获得的硝酸盐。来自法国Gif sur Yvette的Végétal科学研究所的Eva Kondorosi的一次演讲表明,豆科植物根瘤菌中的根瘤菌适应其固氮作用的过程至少部分是由小肽诱导的(由植物制成的蛋白质,其靶向结核中的细菌。

  ESF会议还强调了交叉受精与数学,物理和计算等学科的益处,这些学科现在越来越多地参与微生物学。例如,加利福尼亚理工学院(Caltech)的应用物理学家迈克尔·埃洛伊茨(Michael Elowitz)表示,频率调制是一种以传播FM无线电信号或数字数据而闻名的技术,实际上用于酵母等微生物和细菌协调同时参与特定过程或途径的许多基因的表达。基本上,启动多个基因的协调表达的单个因子的运动频率反过来决定了广泛范围内的表达水平,使得能够灵活地响应不同的情况。

  除了汇集来自不同领域的专家以揭示频率调制在基因表达中的作用等新见解之外,ESF会议还通过建立BacNet作为欧洲正在进行的一年两次的会议系列,实现了其在该领域保持势头的另一个主要目标。与美国戈登微生物学会议相似的地位和质量。下一届BACNET会议正在筹划中,可能会在2010年9月在同一地点举行。

  出处:http://www.esf.org/

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