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羅格斯的研究表明細(xì)菌可能在全球范圍內(nèi)飛行數(shù)千英里

2019-03-27 09:19:59 ? 來(lái)源：

根據(jù)羅格斯和其他科學(xué)家的說(shuō)法，細(xì)菌可能在世界各地飛行數(shù)千英里而不是與人和動(dòng)物搭便車。他們的“空中橋梁”假說(shuō)可以揭示有害細(xì)菌如何共享抗生素抗性基因。

“我們的研究表明，必須有一個(gè)行星范圍的機(jī)制，確保遠(yuǎn)方地區(qū)之間的細(xì)菌交換，”資深作者康斯坦丁·塞維諾夫說(shuō)，他是Waksman微生物研究所的首席研究員，也是該學(xué)院的分子生物學(xué)和生物化學(xué)教授。羅格斯大學(xué) - 新不倫瑞克省的藝術(shù)與科學(xué)。

“因?yàn)槲覀冄芯康募?xì)菌生活在非常熱的水中 - 大約160華氏度 - 在偏遠(yuǎn)的地方，想象動(dòng)物，鳥(niǎo)類或人類運(yùn)輸它們是不可行的，”Severinov說(shuō)。“它們必須通過(guò)空氣運(yùn)輸，這種運(yùn)動(dòng)必須非常廣泛，因此孤立地區(qū)的細(xì)菌具有共同的特征。”

Severinov和其他研究人員根據(jù)“皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)交易”雜志上的一項(xiàng)研究，研究了細(xì)菌與病毒相遇的“分子記憶”，記憶存儲(chǔ)在細(xì)菌DNA中。

研究指出，噬菌體 - 細(xì)菌病毒 - 是地球上最豐富，最普遍的生命形式。這些病毒對(duì)微生物種群，群落結(jié)構(gòu)和進(jìn)化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

科學(xué)家在維蘇威火山的熱礫石和意大利埃特納火山的溫泉中收集了熱愛(ài)嗜熱棲熱菌(Thermus thermophilus)細(xì)菌;智利北部El Tatio地區(qū)和智利南部Termas del Flaco地區(qū)的溫泉;和俄羅斯堪察加半島烏宗火山口的溫泉。

在被病毒感染的細(xì)菌細(xì)胞中，分子記憶存儲(chǔ)在稱為CRISPR陣列的細(xì)菌DNA的特定區(qū)域中。感染后存活的細(xì)胞將記憶 - 小片病毒DNA - 傳遞給后代。這些記憶的順序使科學(xué)家能夠跟蹤細(xì)菌與病毒相互作用的歷史。

“然而，我們發(fā)現(xiàn)存在大量的共享記憶 - 相同的病毒DNA片段以相同的順序儲(chǔ)存在遠(yuǎn)處溫泉的細(xì)菌DNA中，”Severinov說(shuō)。“我們的分析可能為全球共享抗生素抗性基因的有害細(xì)菌的生態(tài)學(xué)和流行病學(xué)研究提供信息，也可能通過(guò)空氣而不是人類旅行者分散。”最初，科學(xué)家們認(rèn)為生活在相隔數(shù)千英里的溫泉中的同一物種的細(xì)菌 - 因此彼此隔離 - 對(duì)于他們遇到病毒的記憶會(huì)有很大的不同。那是因?yàn)榧?xì)菌都應(yīng)該有獨(dú)立的病毒感染史。科學(xué)家們還認(rèn)為細(xì)菌應(yīng)該迅速發(fā)展并變得不同，就像查爾斯達(dá)爾文在加拉巴哥群島觀察到的著名雀類一樣。

科學(xué)家們希望通過(guò)在世界各地不同海拔和位置采樣空氣并通過(guò)識(shí)別那里的細(xì)菌來(lái)測(cè)試他們的空中橋假設(shè)，他說(shuō)。他們需要使用飛機(jī)，無(wú)人駕駛飛機(jī)或研究氣球。

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