L'avenir de la microbiologie

Aujourd'hui est peut-être le meilleur moment de l'histoire à être un microbiologiste! Le développement de nouvelles techniques expérimentales et la capacité pour les organismes de séquence sans réellement les cultiver en laboratoire a révélé premier diversité et de la complexité dans l'univers microbien ne connaissaient pas auparavant.

La plupart des micro-organismes ne peuvent pas être cultivées en laboratoire, alors qu'ils étaient auparavant inconnu avant le développement de techniques de séquençage d'ADN. Exploiter cette biodiversité microbienne pour la découverte de médicaments et les applications de la biotechnologie est un domaine de recherche passionnant.

Avec la généralisation des antibiotiques et des vaccins dans la dernière moitié du 20e siècle, les maladies infectieuses ont été pensés pour être sous contrôle. L'émergence de la résistance aux antibiotiques et l'évolution rapide des pathogènes bactériens et viraux ont fait microbiologie médicale urgente et un champ passionnant de la science.

Frontières passionnants

Il est un moment excitant pour la microbiologie parce que les outils disponibles pour étudier les microbes ont beaucoup amélioré récemment. Biologie moléculaire (l'étude des acides nucléiques tels que l'ADN et l'ARN) est tellement améliorée que microbiologistes utilisent maintenant des outils moléculaires dans de nombreuses branches du champ.

Ces outils comprennent le séquençage ADN et l'ARN et la manipulation, qui ont permis à des microbiologistes de comprendre la fonction des enzymes et de l'évolution des micro-organismes, et leur ont permis de manipuler génomes microbiens (le matériel génétique d'organismes).

Le séquençage complet des génomes microbiens est une frontière excitante parce qu'elle ouvre la porte à la connaissance de la diversité métabolique variées dans le monde microbien. Seule une fraction des nombreux micro-organismes sur la terre ont eu toute leur génomes séquencés, mais de ceux qui ont, la science a beaucoup appris sur les gènes microbiens et d'évolution.

Un exemple intéressant est le séquençage récent du génome complet de la souche de Yersinia pestis responsable de la mort peste noire en Angleterre qui a décimé la population humaine dans les années 1300. ADN recueilli à partir de vestiges mis au jour a été soigneusement séquencée de rassembler tous les gènes de la bactérie et a montré comment cette souche est lié aux souches de Y. pestis encore là aujourd'hui.

Un champ de plus en plus rapidement dans la microbiologie est l'étude de tous les microorganismes et leurs gènes et des produits à partir d'un environnement spécifique, appelé recherche sur le microbiome. Cette nouvelle frontière excitante de la microbiologie est possible grâce aux progrès de la technologie de séquençage et a ouvert les yeux sur la diversité invisible de la vie microbienne sur la terre.

Les enquêtes récentes sur les océans, par exemple, ont révélé à plusieurs reprises plusieurs espèces de bactéries et archées que prévu, avec de nouvelles voies métaboliques incalculables.

Un accent populaire de la recherche sur le microbiome est sur les microbes qui habitent le corps humain. La collection de microbes qui vivent naturellement dans et sur le corps sont présents dans tout le monde et potentiellement jouer un rôle énorme dans la santé et les maladies humaines.

Microbiologistes pensent que cela est le cas parce que ces microbes sont présents en nombre supérieur à dix fois supérieurs à ceux des cellules du corps humain. Ils représentent jusqu'à 2-1 / 2 livres de poids corporel d'un adulte et expriment environ 100 fois plus de gènes que nous faisons.

La recherche sur les microbes du corps humain et l'ensemble de leurs gènes est appelée la recherche sur le microbiome humain et a trouvé des liens entre elle et tout de gain de poids au cancer à la dépression.

Défis restants

La microbiologie est une science encore jeune, donc il ya beaucoup de frontières encore à explorer. Par exemple, il semble que les scientifiques ont décrit que la pointe de l'iceberg pour la variété de la vie microbienne sur la terre. En particulier, la variété de virus qui infectent les humains ne sont pas toutes connues. De plus, les nombreuses variétés de virus sur la terre sont même difficile à estimer.

L'étude de traitements pour les maladies virales est encore un défi majeur, avec des virus comme le VIH et la grippe reste un défi important. Virus comme la rougeole et la poliomyélite qui ont été essentiellement éradiquée dans les pays développés continuent de tuer et défigurent les enfants partout dans le monde dans les pays en développement.

Aussi récemment qu'en 2014, l'Inde a été déclarée exempte de poliomyélite, qu'après plus de 2 milliards $ ont été dépensés montage d'une campagne de vaccination massive. Cependant, les maladies infectieuses comme la pneumonie sont toujours le numéro un cause de décès par l'enfance dans le monde entier parce que les vaccins sont difficiles à accoucher dans les pays en développement.

La recherche est en cours sur la protection contre les maladies comme le paludisme et la tuberculose. La vaccination n'a pas prouvé efficace pour ces maladies qui se cachent dans le système immunitaire. Autres stratégies de lutte contre le paludisme comprennent les moustiques (les insectes qui infectent les humains avec la maladie) avec des bactéries qui tuent le parasite du paludisme infectent, mais les recherches se poursuivent.

Les vaccins sont efficaces pour la prévention des maladies infectieuses, mais il est des antibiotiques qui sont utilisés pour traiter efficacement les infections actives. Après l'âge d'or de la découverte d'antibiotiques est venu une longue période de dépendance à l'égard des antibiotiques par la médecine moderne. Ils étaient si efficaces dans le traitement de la plupart des infections que les médecins sont devenus complaisants à leur utilisation.

L'humanité est maintenant dans la phase de la résistance aux antibiotiques où la plupart, sinon la totalité, des antibiotiques maintenant utilisé deviennent inutiles contre la hausse des agents pathogènes résistants aux antibiotiques. Cela est devenu un problème aussi grave que dans le printemps de 2014, l'Organisation mondiale de la Santé a déclaré la résistance aux antibiotiques, une crise mondiale de la santé.