Роль микробов в природе: примеры, их описание и роль в природе

примеры, их описание и роль в природе

Микроорганизмы — это группа настолько маленьких живых организмов, что они не видны человеческим зрением. Их размер меньше 1 миллиметра, а, порою, намного меньше. Хотя встречаются в этой группе и относительно большие организмы, их даже можно рассмотреть при должном усердии. Изучением их всех занимается наука микробиология. Микроорганизмы

Представители микроорганизмов

В природе существуют десятки тысяч видов микроорганизмов, и это только те, о которых мы знаем. Они являются довольно разнообразными. Некоторые различаются средой обитания, другие — образом или условиями существования, третьи — строением. Так, практически все они одноклеточные, но встречаются среди них и многоклеточные, хоть и редко.

Все микроорганизмы можно поделить на 2 группы: безъядерные (прокариоты) и обладающие клеточным ядром (эукариоты).

Прокариоты — это одноклеточные живые организмы, не имеющие клеточного ядра. Иногда их называют доядерными, а в 20-ых веках именовали монерами, но сейчас этот термин не используется. Представителями прокариотов являются всего 2 домена живых организмов:

бактерии и археи. Полагают, что существуют миллионы видов микроорганизмов, относящихся к этим доменам. Но найти то, что не видишь невооружённым взглядом, довольно сложно, поэтому на сегодняшний день известно около десятка-другого тысяч видов.

Микроорганизмы, относящиеся к домену Эукариоты, могут быть как многоклеточными, так и одноклеточными. Главная их особенность — наличие ядра в клетке, поэтому их также называют ядерными. К слову, практически все живые организмы, имеющиеся в природе, относятся к Эукариотам. Исключением являются бактерии, археи, и вирусы.
Микроорганизмы, обладающие клеточным ядром, не очень многочисленны. Их объединяются в одну группу — протисты, хотя входят туда не все ядерные микроскопические организмы.

Бактерии: описание и типы

Бактерии — это домен микроорганизмов (чаще всего одноклеточных), не имеющих ядра. В природе их существует огромное количество видов, сотни тысяч, и даже миллионы, вероятно. Сальмонелла

Дело в том, что они настолько малы, что их довольно трудно находить, и уж тем более изучать. Описано лишь около десяти тысяч видов бактерий. Ну а их количество, понятное дело, даже не поддаётся исчислению. Но можно сказать, что практически все из них выполняют некую роль в природе, и обладают некими уникальными свойствами. И исходя из этих знаний, делят бактерий на различные типы, классы, семейства и рода.

Всего науке известно 4 типа бактерий, но каждый из них включает немалое количество видов:

Археи: описание и типы

Археи представляют собой домен одноклеточных живых организмов, не имеющих ядра и мембранных органелл. Исходя из особенностей видов этих микроорганизмов, делят их на 8 типов (6 основных и 2 предполагаемых). А каждый из типов, в свою очередь, делится на один или несколько классов архей, обладающих уникальными свойствами. Классы включают в себя семейства и роды архей.

Типы архей:

Протисты: описание и типы

Протистами называют группу живых организмов, относящихся к домену Эукариоты (их клетки имеют ядро), и не входящих в состав животных, растений, грибов и хромистов. Создана она по «остаточному принципу». И, соответственно, включает в себя различные живые организмы, сильно отличающиеся друг от друга.

Исходя из их способа перемещения в пространстве, протистов делят на 3 типа. А каждый из этих типов, исходя из иных особенностей видов, делят на классы, семейства и рода:

Роль микроорганизмов в природе

Микроскопические организмы встречаются практически везде, где имеется вода. Оптимальной температурой для них является 0-50 °C (сильно приблизительно), хотя могут они существовать и при более экстремальных температурах. Рекордно высокая температура для них, как и для всех живых существ, составляет 122 °C. Только стоит понимать, что такую температуру выдержит вовсе не каждый представитель данной группы живых существ. Каждый из видов обладает своими особенностями.

Основная роль микроорганизмов в природе заключается в осуществлении обмена веществ. А поскольку обитают они практически повсеместно, то роль эта очень велика. В большинстве случаев они являются редуцентами, то есть, перерабатывают остатки живых существ. Но иногда выполняют роль продуцентов, производя органические вещества из неорганических. А в силу того, что могут эти существа обитать там, где не выживут другие живые организмы, иногда они являются единственными продуцентами экосистем.

Для человека микроорганизмы могут являться как полезными, так и не очень. Например, благодаря им осуществляет самоочищение воды в различных водоёмах. А ещё они принимают участие в круговороте различных элементов: железа, фосфора, серы и других. Это явная польза, если и не прямая, то как минимум косвенная. Но также существует множество видов организмов, приносящих вред. Некоторые, к примеру, загрязняют водоёмы (если вспомнить, что другие их виды занимаются очищением, это можно счесть забавным). А некоторые вызывают порчу продуктов. А есть даже вредители, которые действуют не опосредованно, а прямо. Речь о патогенных микроорганизмах, или условно-патогенных. Они вызывают инфекционные заболевания.

Заключение

Таким образом, микроорганизмы представляют собой невидимые человеческим зрением живые организмы, обитающие практически везде (поскольку вода находится также практически везде), осуществляющие в природе важные функции, и приносящие человеку как вред, так и пользу.

Значение вредных бактерий в жизни человека. Роль микроорганизмов в природе и для человека

Микроорганизмы являются важным звеном в круговороте веществ в природе, разлагают растительные и животные остатки, очищают загрязненные органикой водоемы. Без них не могла бы существовать жизнь на земле.

Они распространены везде: в почве, воде, воздухе, организмах животных и растений, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник . Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются, и размножаются.

У них нет специальных органов пищеварения. Пита-тельные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микроорганизмов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды: молоко, бульоны, мясо, рыба и т. д.


Для размножения микробов, кроме питательной среды, необходима благоприятная температура (37-40°). При наличии питательной среды и соответствующей температуры микробы могут очень быстро размножаться путем деления или почкования (дрожжи). Примерно через полчаса количество микробов удваивается, через час увеличивается в 4 раза, через два часа — в 16 раз и т.д.

Учеными доказано, что микроорганизмы бывают: полезные и вредные .

Для собственных микроорганизмов наш человеческий организм является обычным родным «при-ютом» с самой нормальной для них средой обитания, поэтому «наши» микробы для нас — это совершенно не чужеродная форма жизни, так в организме одного взрослого человека проживает до 100 триллионов одноклеточных существ.

Факт, что мы состоим преимущественно из разных бактерий, может вызвать тревогу, однако, большинство бактерий действуют нам на благо, и без них мы просто не выжили бы. Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части является симбиотическим (взаимовыгодным).

В обмен на продовольствие и питание, бактерии помогают нам с пищеварением, образованием витаминов итспособствуют укреплению нашей иммунной системы. Кроме того, они защищают нас от патогенных инфекции.

Тысячелетиями человек использовал молочные бактерии для создания многих молочных продуктов. Человек размножает некоторые виды бактерий, потому что нуждается в них, и использует.


Благодаря деятельности микроорганизмов квасится капуста, маринуются овощи, готовится тесто, простокваша, кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина. Если в молоко добавить разные бактерии получатся, сыр, простокваша, кефир, йогурт, творог.

Бифидобактерии, лактобактерии и кишечные палочки

— первые жители нашего кишечника, и начинают его заселять сразу после рождения ребенка. Полезные микробы участвуют в пищеварении, помогают вырабатывать и усваивать витамины группы В, защищают от аллергии, поднимают иммунитет и устойчивость к инфекциям.

А еще они защищают человека от его врагов – вредных микробов. Как только по какой-нибудь причине снижается количество полезных микробов (например, приём антибиотиков), сразу «власть» переходит к вредным микробам, и в кишечнике развивается дисбактериоз .

Самый простой и приятный способ борьбы с дисбактериозом – это принимать кисломолочные продукты, содержащие жи-вые бифидо- и лактобактерии. К таким продуктам относятся: кефир, йогурт, ацидофилин и другие.
Без молочнокислых бактерий не было бы и силоса, идущего на корм скоту.

Известно, что если долго хранить вино, оно постепенно превращается в уксус. Это превращение вызывают попавшие в вино

уксуснокислые бактерии . С их помощью получают уксус.

Микроорганизмы помогают находить применение отходам животноводства. Из миллионов тонн навоза, накапливающегося на фермах, бактерии в специальных установках могут производить горючий «болотный газ » (метан).

Токсичные вещества, содержащиеся в отходах, при этом обезвреживаются, вдобавок вырабатывается немалое количество топлива. Точно так же бактерии очищают сточные воды, а некоторые участвуют в образовании полезных ископаемых.

Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества, которые поглощают корни растений.

Всем живым организмам, чтобы создавать белки, необходим азот. Нас окружают настоящие океаны атмосферного азота. Но ни растения, ни животные, ни грибы усваивать азот прямо из воздуха не способны. Зато это умеют делать особые азотфиксирующие бактерии

.


Некоторые растения (бобовые, облепиха) на своих корнях образуют специальные «квартиры» (клубеньки) для таких бактерий. Поэтому люцерну, горох, люпин и другие бобовые часто высаживают на бедных или истощенных почвах, чтобы их бактерии «подкормили» почву азотом.

Различные бактерии помогают человеку изготавливать шелк, производить кофе, табак. Оказывается, если ввести в организм бактерии ген какого-либо нужного человеку белка — например, ген инсулина . Тогда бактерия начнет его вырабатывать.

Этим занимается наука генная инженерия . После долгого и трудного поиска ученым удалось наладить бактериальное «производство» этого вещества (инсулина ), жизненно необходимого больным диабетом.

Теперь перейдем к «одноклеточным врагам» человека.

В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных заболеваний человека и животных (чума, холера, оспа и др.) от которых ежегодно в странах Америки и Англии умирают сотни тысяч людей.

Болезнетворные бактерии подстерегают человека повсюду.

Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов, и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.

Роль бактерий в природе ℹ️ виды, основные функции, значение в жизнедеятельности человека, польза и вред, примеры использования микроорганизмов

Болезнетворные микроорганизмы

Значение бактерий для человека сложно однозначно определить, они играют как положительную, так и отрицательную роль. В основном микроорганизмы вредны для людей.

К примеру:

  1. Ботулинические бациллы являются причиной развития ботулизма, это заболевание часто приводит к летальному исходу. Этот класс микробов попадает в организм человека с плохо вымытыми продуктами питания и развивается при большом количестве белка в бескислородных условиях. Вследствие их жизнедеятельности скапливается сильное ядовитое вещество — ботулин.
  2. Поверхностные раны могут заражаться стрептококками и стафилококками, вызывающими гнойные воспалительные процессы.
  3. Дизентерию вызывает шигелла, а брюшной тиф — сальмонелла. Эти микробы разносятся воздушным путем с каплями слюны заболевшего человека во время кашля или чихания. Некоторые патогенные микроорганизмы устойчивы к высыханию и продолжительное время могут сохраняться в пыли.
  4. Сапрофитные микробы могут испортить продукты. Для сохранения еды её необходимо подвергнуть обработке (стерилизация, термообработка, химическое очищение, высушивание, заморозка). Если этого не сделать, то из-за пищевого отравления может понадобиться серьезная медицинская помощь.
  5. В земле живут микробы класса клостридиум, которые являются причиной развития столбняка и гангрены.

Многие инфекционные болезни передаются во время физического контакта с зараженным человеком. Нередко патогенные микроорганизмы передаются переносчиками. К примеру, мухи, находясь на нечистотах, могут переносить на лапках сотни микробов, оставляя их на продуктах, которые употребляют в пищу люди.

Заболевания могут вызываться попаданием инфекции через нарушенный кожный покров. В ранах, которые загрязнены почвой, часто развиваются болезнетворные организмы, вызывающие столбняк или гангрену. Это серьезные болезни, они могут закончиться смертью человека.

Открытие патогенных бактерий помогло создать лекарства для борьбы с множеством заболеваний. Но микробы быстро привыкают к лекарственным препаратам, и медики постоянно разрабатывают новые сильнодействующие средства.

Использование человеком

Жизнедеятельность некоторых микроорганизмов активно используется человеком. Отдельные разновидности могут вырабатывать мощные антибиотики (например, тетрациклин) — вещества, которые убивают либо подавляют развитие патогенных микроорганизмов.

Бактерии часто используются человеком для различных целей:

  • создание новых лекарств;
  • изготовление сыров, йогуртов, ряженки, уксуса, вина.
  • создание органических веществ;
  • приготовление продуктов;
  • бродильные бактерии используются для силосования кормов, закваске огурцов, капусты.

Способность микроорганизмов перерабатывать органические соединения, делая из них сначала перегной, а после неорганические составы, сделало их незаменимыми в круговороте веществ и почвообразовании.

Бактерии играют роль санитаров, очищая канализационные стоки, расщепляя органические соединения и делая из них безвредные экологически чистые неорганические вещества. Такое свойство активно применяется в очистных сооружениях.

Роль в жизни людей

Значение бактерий в природе и жизни человека невозможно недооценить, на эту тему написано множество докладов, сообщений и рефератов, составлены таблицы и маркеры для определения разных видов микробов. Микроорганизмы находятся как снаружи (на кожном покрове) так и внутри (в желудочно-кишечном тракте) любого человека еще с рождения.

Все бактерии, которые находятся в организме, постоянно борются за необходимые питательные элементы, требующиеся им для размножения, причем полезные микроорганизмы могут уничтожать патогенные.

Вне зависимости от вида продуктов, потребляемых людьми, на зубах, языке и в полости рта скапливаются бактерии, которые питаются частичками пищи. Человечество уже более века занимается чисткой зубов, делая это как для избавления от застрявших кусочков еды, так и от появления неприятного запаха изо рта.

Побочный эффект от жизнедеятельности любых микроорганизмов — появление запаха, остаточные продукты распада образуются и от полезных лактобактерий, и от вредных бактерий, которые используются людьми для готовки пищи.

На кожном покрове микробы активно размножаются, когда человек потеет (в жаркие дни или при физических нагрузках) либо же такой процесс начинается на участках появления ран или царапин. Пот был бы без запаха, но железы одновременно выделяют жир, который является пищей для разных микроорганизмов. Запах проявляется, когда они активно перерабатывают питательные вещества.

Для очищения подмышек от микробов всегда советуют использовать мыло и банные процедуры. Также для избавления от запаха можно обработать вспотевший участок перекисью. Если началось покраснение кожного покрова около раны — это признак развития воспаления из-за проникновения микроорганизмов на травмированный участок. Его нужно обработать дезинфицирующим составом (перекись, йод, спирт, зеленка), чтобы избежать в дальнейшем заражения крови.

Особенности размножения

Условия, при которых размножаются различные микроорганизмы, приблизительно одинаковые: им необходима повышенная влажность, высокая температура (+14−36 градусов), питательные вещества, темнота — эти условия находятся на теле каждого человека в районе паха и подмышек.

Определенным патогенным организмам даже не требуется воздух — класс анаэробных микробов может развиваться в консервах, а во время проникновения в организм начинают провоцировать появления ботулизма. Пониженные температуры сделает их малоподвижными, термообработка и солнечные лучи разрушают бактерии.

Сухой горячий воздух позволяет высушить любые организмы, при этом они превращаются в споры, которые продолжительное время могут сохранять возможность к возобновлению жизнедеятельности при благоприятных условиях.

Польза в природе

В естественной среде микроорганизмы перерабатывают отходы жизнедеятельности животных, ускоряя процесс разложения и появления полезных элементов, которые насыщают землю и передаются растительности. Без их вмешательства поверхность планеты находилась бы под большим слоем непереработанных веществ.

Это часто можно видеть на свалках, где скопилось множество искусственных отходов, не являющихся пищей для микроорганизмов. Вода из канализации проходит несколько этапов очищения бактериями на станциях и заново подается в трубопровод.

Без помощи бактерий человек и травоядные животные не могли бы перерабатывать растительную клетчатку в глюкозу, которая дает энергию организму. Обычного пережевывания растительности недостаточно для расщепления клетчатки, из которой синтезируются и усваиваются все полезные микроэлементы.

Такой же процесс требуется во время переваривания мякоти фруктов и ягод, так как она тоже имеет в структуре волокна, тем более, когда речь заходит о кожуре. То, что не подходит в пищу для бактерий, становится причиной развития плесени.

Полезные и вредные бактерии

Бактерии, которые попадают в желудочно-кишечный тракт одновременно с кисломолочными продуктами, улучшают переваривание и усвоение питательных элементов, находящихся в молоке. К младенцам они передаются с материнским молоком сразу после рождения, без них тут же развивается дисбактериоз, появляющийся как при интоксикациях, так и при отсутствии полезных микроорганизмов.

Основное правило при лечении дисбактериоза — определение причины его развития: после лечебного курса антибиотиками в желудочно-кишечном тракте не синтезируются ферменты либо отсутствуют полезные организмы. У взрослого человека, который употребляет свежее молоко, зачастую появляется диарея, а при потреблении кисломолочных продуктов это встречается редко.

Просто пастеризованное молоко не содержит в своем составе лактобактерий, которые изготовители продуктов добавляют лишь на втором этапе — переработка молочной продукции в кисломолочные изделия.

Патогенные микроорганизмы опасны для людей, поскольку это переносчики множества инфекционных болезней. Они передаются через ручки дверей, плохо помытые фрукты, во время чихания или разговора.

Гнилостные организмы, попав в кишечный тракт одновременно с какими-то продуктами, во время размножения выделяют газ, что вызывает вздутие живота, тошноту. Возникает ощущение давления на внутренние органы.

Роль бактерий в жизни человека очень важна. Без этих организмов не обходится ни один круговорот веществ на планете. Бактерии имеют свои плюсы и минусы, так как, помимо вредного воздействия, их использование помогает бороться с множеством заболеваний.


Значение микроорганизмов в природе и жизни человека — МегаЛекции

Значение микроорганизмов в природе и жизни человека
Повсеместное распространение, быстрое размножение и особенности
метаболизма микроорганизмов накладывают отпечаток на жизнь всей
планеты.
Процессы, в которых принимают участие микроорганизмы, прежде
всего, являются определяющими и необходимыми звеньями круговорота
таких элементов, как углерод, азот, сера, фосфор, а также других биоген-
ных элементов. Без микроорганизмов приостановился бы круговорот
веществ в природе и жизнь на Земле стала бы невозможной.
Микроорганизмы первыми поселяются на материнской горной породе
и обусловливают почвообразовательные процессы. Образуя в результате
жизнедеятельности минеральные и органические кислоты, микроорга-
низмы ускоряют растворение и выветривание горных пород, вовлечение
освобожденных минералов в биологический круговорот. Микроорганиз-
мы участвуют и в образовании гумуса, определяющего основное свойст-
во почвы – плодородие. Кроме того, жизнедеятельность микроорганиз-
мов обеспечивает доступность гумуса для растений.
Особую роль в формировании и поддержании плодородия почвы иг-
рают бактерии, участвующие в круговороте азота в природе. Это азот-
фиксирующие бактерии, которые превращают недоступный для расте-
ний молекулярный азот атмосферного воздуха в связанный, обогащая
тем самым почву соединениями азота. Немаловажным этапом кругово-
рота азота в природе является возвращение минерального азота в атмо-
сферу, которое осуществляют денитрифицирующие бактерии в процессе
нитратного (анаэробного) дыхания. Если бы этот цикл не был замкнут,
то окисленные формы азота вымывались бы из почвы в моря и океаны,
оставаясь в них недоступными для растений. Кроме того, образующиеся
в процессе денитрификации оксиды азота участвуют в поддержании озо-
нового слоя планеты.
Многие микроорганизмы образуют в процессе метаболизма и выде-
ляют во внешнюю среду различные органические и неорганические ки-
слоты, под действием которых водонерастворимые соли переходят в рас-
творимую форму, в результате чего улучшается питание растений.
Микроорганизмы-редуценты – «санитары» природы. Они осуществ-
ляют разложение растительных и животных остатков и превращают их в
минеральные вещества. Минерализация органических веществ имеет
большое значение, так как при этом необходимые зеленым растениям
элементы переходят из недоступной для них формы в доступную. Кроме
того, микроорганизмы способны осуществлять деградацию отдельных
искусственно синтезированных человеком органических веществ (ксено-
биотиков) – пестицидов, гербицидов, поверхностно-активных веществ,
составляющих упаковочных материалов, нафталина, толуолов и др. Если
бы это не происходило, ксенобиотики бесконтрольно накапливались бы
в окружающей среде, загрязняя ее.
Микроорганизмы принимают активное участие в биологическом са-
моочищении водоемов, выполняя функцию по обезвреживанию и окис-
лительной переработке поступающих в водоем загрязняющих веществ.
Широко используются микроорганизмы и в системах биологической
очистки сточных вод. Биологическая очистка сточных вод производится
на полях орошения и полях фильтрации, куда поступают подлежащие
очистке воды. Просачиваясь через слои почвы, они подвергаются окис-
лительному воздействию целого комплекса почвенных микроорганиз-
мов, в результате чего содержащиеся органические вещества полностью
минерализуются. В настоящее время в связи с высоким уровнем разви-
тия промышленности и огромным количеством образующихся сточных
вод создаются специальные сооружения аэробной биологической очист-
ки – биотенки, биофильтры и аэротенки.
Человек с древних времен интуитивно использовал уникальные осо-
бенности микроорганизмов, даже не подозревая об этом. С давних пор
процессы брожения применялись при приготовлении теста для хлеба,
пива, вина, уксуса, кисломолочных продуктов, росяной мочке льна.
Только в настоящее время стало известно, что все эти процессы проис-
ходят при участии определенных микроорганизмов, которые присутст-
вуют на используемых для брожения субстратах.
Изучение биосинтетической деятельности микроорганизмов позволи-
ло установить их способность к синтезу самых разнообразных соедине-
ний, имеющих большое народнохозяйственное значение. В настоящее
время с помощью микроорганизмов в промышленных масштабах полу-
чают микробный белок, аминокислоты (глутаминовую, треонин, лизин,
пролин, глутамин), витамины (В12, рибофлавин), ферменты (амилазы,
пектиназы, протеазы, целлюлазы, липазы, изомеразы, трипсины, стрепто-
киназы, диастазы), интерферон, инсулин, гормон роста человека, органи-
ческие кислоты (лимонную, молочную, масляную, уксусную, глюконо-
вую), этанол, глицерин, ацетон, бутанол, пропанол, бутандиол, полиса-
хариды (декстраны, ксантаны, пуллулан, альгинаты), средства защиты
растений, антибиотики, стероиды, каротиноиды, рибонуклеотиды, корти-
зон, преднизолон, гидрокортизон и другие ценные продукты.
Достижения микробиологии находят практическое применение в ме-
таллургии для извлечения различных металлов из руд. Например, уже
реализован способ микробиологического выщелачивания меди из суль-
фидной руды халькопирита. В перспективе возможно использование
микроорганизмов для получения цветных и редких металлов – золота,
свинца, германия, лития и др.
Особо следует отметить, что микробиология внедрилась в такие тра-
диционно небиологические производства, как получение энергетическо-
го сырья (биогаз метан), добыча нефти, что вносит существенный вклад
в решение топливно-энергетической проблемы. Микроорганизмы спо-
собны повышать прочность бетона. Установлено, что при добавлении на
тонну бетона нескольких килограммов биомассы микроорганизмов по-
вышается прочность и пластичность строительного материала.
Успехи в области микробиологии открыли новые возможности в про-
филактике и лечении многих инфекционных заболеваний, в борьбе с ко-
торыми ранее медицина была бессильна. За сравнительно небольшой пе-
риод времени почти полностью ликвидированы такие заболевания, как
чума, оспа, холера, малярия, являющиеся в прошлом бичом человечест-
ва. В настоящее время внимание микробиологов сосредоточено на про-
блеме злокачественных опухолей, птичьего гриппа и синдроме приобре-
тенного иммунодефицита. Изучение свойств патогенных микроорганиз-
мов позволило получать в промышленных масштабах вакцины, сыворот-
ки и другие лечебные препараты.
Таким образом, микробиология вносит существенный вклад в реше-
ние многих практических задач, проблем здравоохранения и сельского
хозяйства, способствует развитию определенных отраслей промышлен-
ности.
Следует отметить, что еще имеются большие возможности, основан-
ные на применении микроорганизмов, для расширения и совершенство-
вания биотехнологических процессов. Решение таких актуальных про-
блем, как обеспечение человечества продуктами питания, возобновление
энергетических ресурсов, охрана окружающей среды, так или иначе бу-
дет связано с использованием микроорганизмов.



Чашечный метод

Чашечный метод является одним из первых количественных методов в истории микробиологии. Перед посевом исследуемый образец разводят стерильной водопроводной водой. Для этого 1 г полуфабриката размешивают в стерильном сосуде (фарфоровая чашечка, химический стаканчик) с 9 мл стерильной воды и переносят в стерильную пробирку. После тщательного размешивания 1 мл исходного разведения (1: 10) переносят, стерильной пипеткой в следующую пробирку с 9 мл стерильной воды (1: 100) и т. д. до разведения 105-108

Выбор степени разведения зависит от предполагаемой обсемененное продукта и цели анализа. Нужно, чтобы на чашках вырастало не менее 10 и не более 300 колоний. Посев производят из выбранного разведения (обычно 104-107) или путем глубинной заливки (для учета общего количества молочнокислых бактерий), или поверхностным посевом (для учета только дрожжей). В первом случае 1 мл суспензии вносят в стерильную чашку Петри и заливают 10 мл расплавленного сусло-агара (12% СВ) с мелом. Путем осторожного покачивания чашки среда перемешивается с микробной суспензией.

После застывания агара чашки переворачивают вверх дном (чтобы конденсационная вода не скапливалась на поверхности агара и не дала роста микроорганизмов в виде сплошного газона). Выращивают чашки при оптимальной для данного вида бактерий температуре (30-35°С) в течение 48 ч. Выросшие колонии молочнокислых бактерий учитывают по зонам растворения мела вокруг колоний.

При поверхностном посеве чашки Петри предварительно заливают 10-15 мл сусло-агара (8% СВ) без мела. После застывания агаровой пластинки ее подсушивают в термостате. Затем наносят на поверхность среды 0,1 мл исследуемой суспензии и распределяют по всей площади стерильным шпателем Дригальского. Рекомендуется растирать пробу в течение 1 мин, чтобы на шпателе не осталось посевного материала. Затем чашки также переворачивают вверх дном и выращивают в термостате двое суток при 30°С.

Подсчитав количество выросших колоний на чашке Петри, делают пересчет количества микробов в 1 мл среды, учитывая разведение образца. Обычно посевы делают параллельно на 2 чашки Петри, а затем выводят среднеарифметическое.

Для подсчета выросших колоний можно использовать счетные пластинки Вольфлюгеля или электрические счетчики. Колонии подсчитывают через увеличительное стекло. Каждая колония регистрируется автоматически, когда к ней прикасаются электрической иглой.

Чашечный метод в отличие от прямого подсчета клеток позволяет учитывать только живые, неослабленные клетки микробов. Он имеет ряд принципиальных ошибок: нет уверенности, что выросшие колонии образуются во всех случаях из одной клетки; микроорганизмы неравномерно распределены во взвеси и дают сплошной рост на отдельных участках чашки Петри; не каждая живая клетка способна дать рост колонии; не существует универсальной среды, на которой росли бы все группы микроорганизмов, находящиеся в образце.

Кроме того, чашечный (метод достаточно трудоемкий, громоздкий и дорогостоящий. При массовых анализах он требует много стерильной посуды, питательных сред, времени на подготовку и выполнение анализов. Для получения результатов анализа нужно не менее 48 ч.


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

Биосфера и невидимки. Роль микробов в круговороте веществ в природе

Биосфера (от греч. «биос» — «жизнь» и «сфера» — «шар») охватывает твердую, жидкую и газообразную оболочки Земли. Верхние границы биосферы простираются на 10—15 км, нижние — до 2 км (в твердой оболочке Земли) и на 10 км (в морях).

Учение о биосфере было разработано академиком В. И. Вернадским (1862—1945). По его расчетам, одна бактерия объемом в 10-12 см3 менее чем за 136 ч могла бы образовать живую пленку, которая покрыла бы весь земной шар. Но, к счастью, это не может произойти, так как микроорганизмы в больших количествах погибают от самых разных причин: действия ультрафиолетовых лучей, температуры, химических ядов и т. д.

Количество микробов в биосфере неисчислимо, поскольку она охватывает верхнюю часть земной коры, воды морей, рек, океанов и нижнюю часть атмосферы. Микробы в значительной степени определяют изменения, происходящие в почве, растительном покрове и животном мире. Известный русский микробиолог В. Л. Омелянский писал, что миллиарды микроорганизмов рассеяны в природе и окружают нас повсюду; невидимые, они постоянно сопровождают человека, вторгаясь в его жизнь то как враги, то как друзья. Во множестве присутствуют они в поедаемой нами пище, в воде, которую пьем, в воздухе, которым дышим. Окружающие нас предметы, наша одежда, поверхность тела — все это буквально «кишит» микробами.

Микробы осуществляют круговорот веществ и энергии в природе. Они играют важную роль в повышении плодородия почв, образовании каменного угля и нефти, выветривании горных пород, в ряде других явлений природы; производят колоссальную работу по разложению органических соединений и образованию белка — источника жизни живых организмов.

В природе большое значение имеют следующие глобальные процессы, осуществляемые микроорганизмами: обогащение атмосферы кислородом, которое обусловлено деятельностью зеленых растений; накопление белка; разложение органических веществ в почве, воде, сточных водах. Работа «невидимок» поистине титаническая, именно она предохраняет окружающую нас среду от неминуемого загрязнения и обеспечивает в природе круговорот всех известных химических элементов. Остановись деятельность микробов — прекратилась бы жизнь на Земле.

Выдающимися русскими микробиологами В. Л. Омелянским, С. Н. Виноградским, Г. А. Надсоном была определена огромная роль микроорганизмов в разложении органических веществ, окислении водорода, метана, элементарной серы, в восстановлении сульфата и т. д., обеспечивающих непрерывный круговорот химических элементов в биосфере.

Развитие в городах автомобильного транспорта привело к накоплению в воздухе угарного газа, микробы по-своему откликнулись на это — произошло резкое увеличение численности микробов, способных окислять окись углерода до углекислоты. Тем самым биосфера как бы лечит сама себя. Так, пробы почв, взятые в Москве, показали в 50% содержание таких бактерий. Микробы могут использовать для своей жизнедеятельности метан, водород, ядовитые фенольные соединения. Пользуясь этим свойством, человек получает ценный микробный белок, который идет на корм сельскохозяйственным животным и птицам.

Тонкая оболочка жизни на поверхности Земли — биосфера — находится в настоящее время в устойчивом состоянии, которое постоянно поддерживается круговоротом необходимых для жизни различных элементов и непрерывным притоком энергии Солнца.

Основные элементы, необходимые для жизни — углерод, кислород, азот, водород, сера и фосфор, — постоянно подвергаются превращениям, что и составляет так называемый круговорот веществ. Под круговоротом веществ принято понимать целый ряд происходящих превращений органических и неорганических веществ, благодаря чему запас их не исчезает, а они только меняют свою форму. Как писал Ф. Энгельс, ничто не вечно, кроме вечно изменяющейся, вечно движущейся материи и законов ее движения и изменения. Так давайте проследим пути превращения отдельных элементов и выясним, какую роль в этом играют микроорганизмы.

Начнем с круговорота углерода и кислорода. В воздухе содержится 0,03% (по объему) углекислоты, являющейся ос

1. Роль микробов в природе и жизни человека. Использование микробиологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве

СОДЕРЖАНИЕ

2. Личная гигиена работников предприятия общественного питания

3. Строение пищевой системы. Сущность процессов пищеварения 3.1. Язык

3.2. Железы полости рта

3.3. Зубы и глотка

3.4 Пищевод

3.5 Желудок

3.6. Тонкая кишка

3.7. Толстая кишка

4. Глистные инвазии. Пути заражения человека гельминтами. Виды гельминтов. Меры профилактики

Список литературы

1. Роль микробов в природе и жизни человека. Использование микробиологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве

Микробиологические исследования находят широкое применение не только в микробиологии и др. областях биологии (например, в цитологии, генетике, биохимии, радиобиологии), но и в медицине, сельском хозяйстве и др. Цель. — обнаружение микроорганизмов в воде, воздухе, почве, растениях, животных, отождествление (идентификация) микробов, изучение их свойств. С помощью исследований было выяснено значение микробов в круговороте веществ в природе, их многогранная роль в жизни растений, животных и человека.

Микробиологические исследования важны для диагностики, предупреждения и лечения инфекционных заболеваний, выяснения источников инфекции, механизма её передачи и путей распространения, для контроля качества продуктов питания. Микробиологические исследования микрофлоры воздуха, воды и почвы вооружили гигиену многими методами санитарно-гигиенической оценки окружающей средыи способствовали разработке мер её охраны и оздоровления.

Разработка наиболее рациональных приемов использования микробов в хозяйственной деятельности человека и сознательная селекция микробов стали возможны только после разработки микроскопических методов изучения и выяснения способов расселения и размножения микроорганизмов.

Основная заслуга в успешном разрешении этих вопросов принадлежит гениальному французскому ученому Луи Пастеру (Pasteur, 1822-1895) , подлинному создателю научной селекции микробов, основанной на сознательном применении методического искусственного отбора и умелом использовании естественного отбора путем создания условий, в которых отбор действует в желательном для селекционера направлении. Дальнейшее усовершенствование селекции микробов тесно связано с достижениями генетики и использованием этих достижений в селекции.

Г. А. Надсон (1920) в результате ряда тщательно выполненных опытов еще в 1920 г. показал, что ионизирующая радиация вызывает у грибов и бактерий стойкие наследственные изменения. Он выделил таким путем у Azotobacter chroococcum штаммы, отличающиеся повышенной способностью ассимилировать атмосферный азот.

В начале 40-х годов Бидл и Татум (Beadle & Tatum, 1941) , использовав ионизирующую радиацию для вызывания мутаций у микробов, получили у гриба Neurospora crassa значительное количество мутантов с измененным обменом веществ и повышенными требованиями к питательным веществам. Эти исследования привели к созданию биохимической генетики и оказали очень сильное влияние на усовершенствование селекции микробов.

В настоящее время в селекции микробов существуют три основных направления:

Селекция на повышение устойчивости к ядам, антибиотикам и на понижение требований к составу питательной среды; Селекция на повышение накопления полезных веществ; Селекция на повышение требований к ростовым веществам.

«Какая положительная роль бактерий в природе?» – Яндекс.Кью

Бактерии играют очень важную роль в жизни планеты, судя по последним исследованиям, решающую роль. Поэтому тотальное уничтожение всех бактерий или бактерий которые живут внутри нас это фактически самоубийство. Но, если вам, просто, интересны способы убийства бактерий, потому что вы хотите чувствовать превосходство или в вас просто заиграла жажда насилия то попробую рассказать о них.

1.Температура. У разных бактерий разная оптимальная температура, но надо понимать, что минимум находится где-то в районе 0 градусов, а максимум в районе 70. Но это температура при которой они живут и размножаются, нужно помнить, что, даже, кратковременное кипячение может не убить споры бактерий. Если вы 1-2 часа будете прогревать какой-нибудь предмет при температуре 180-200 градусов, то бактерии там точно погибнут. Замораживание к сожалению убивает не всех бактерий.

2.Свет. Тут речь конечно не о видимом спектре, а скорее об ультрафиолете. Бактерии по отношению к любому фактору являются более или менее устойчивыми, в зависимости от вида. Интенсивное инфракрасное излучение тоже не идёт на пользу, но тут скорее пункт 1.

3.Радиация. Бактерии тоже подвержены влиянию ионизирующего излучения. Радиация оказывает изменения генома, в высоких дозах несовместимые с жизнью. Есть, как водится, более устойчивые и менее устойчивые. Мой товарищ радиационный биолог говорил, что есть даже стерилизаторы на основе ионизирующего излучения. Летальные дозы для бактерий в тысячи раз выше чем для бактерий.

4.Давление. Бактерии погибают при очень высоком давлении, но осмотическое давление буквально разрывает клетку.

5.Ультразвук и вибрация. Он вызывает денатурацию белков и разрушение клеток. Стерилизаторы на основе ультразвука вроде даже есть. Надо понимать, что важна определённая частота, а не телефонный динамик с аудиозаписью.

6.Некоторые бактерии не переносят высушивания. Но не надейтесь, что просушив что-то вы очистите это от бактерий, клостридии в состоянии спор будут себя неплохо чувствовать. Не прям круто, но так, нормально.

7.Ph. Бактерии живут в совершенно разных видах сред, но универсальных организмов нет, поэтому смещение Ph в кислотную или щелочную сторону, может их убить.

8.Активные формы кислорода. Активно применяются нашей иммунной системой для убийства чужеродных клеток. Яркий пример  — перекись водорода. Хотя есть и другие формы супероксид анион и др.

8А.Кислород. Вообще довольно токсичен. Для его утилизации у нас есть фермент рубиско, а вот у бактерий которые живут в бескислородной среде его нет (анаэробы).

9.Антибиотики. Задолго до открытия их А.Флеммингом, а после Зинаидой Ермольевой. Антибиотики использовались в битве за территорию между бактериями и грибами. 

10.Ионы металлов. Связываются с белками и вызывают их денатурацию.

11.Куча разных антисептиков. Всякие спирты, пероксимеды и др. Всё перечислять нет смысла, вы и сами сможете назвать с десяток.

12.Фитонциды. Вещества добываемые из растений со свойствами антибиотиков.

13.Бактериофаги. Вирусы бактерий, активно используются в диагностике и даже лечении. Механизм действия во многом схож с нашими вирусами, отличие в том, что на нас они не действуют, а только на бактерий. Они, как правило специфичны к определённой бактерии.

14.Другие бактерии. А вы думали они вместе хороводы водят? Бывает и такое, что продукты обмена одних бактерий, убивают других. Антибиотики уже сказал. Но не стоит забывать о том, что цианобактерии в своё время убили большую часть анаэробных бактерий, тупо из-за того, что создали кислородную атмосферу.

Вот такой вот справочник маньяка получился. Я возможно что-то забыл, но на пару ужастиков здесь точно хватит.

Минутку …

Пожалуйста, включите Cookies и перезагрузите страницу.

Этот процесс автоматический. Ваш браузер будет перенаправлен на запрошенный контент в ближайшее время.

Пожалуйста, подождите до 5 секунд …

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! []) + (+ !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ]) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [ ] + (!! []) + !! []) + (+ !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] +! ! [] + !! []))

+ ((!! [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — []) + (+ [] + (! ! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + ( !! []) — [] + []) + (+ [] + (!! []) -! []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) )

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + [] ) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [!] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] +! ! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [] + (!! [] ) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] — (!! [])))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] — (!! [])) + (+ [] + (!! []) + !! [] +! ! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [+ !! [] + !! [] + !! [] + !!] [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — (! + [] + (!! [])! []) + + !! [])) / + ((+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) -! []) + (+ [] — (! ! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [] ) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] —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

+ (( ! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [ ] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + + !! [] + !! []) + (+ (+ [] + (!! []!)! ! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [] ) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [+ !! [] + !! [] + !! [] + !!] [] )) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + [ ]) + (! + [] + (!! []) — []) + (+ [] — (!! []) (! + [] + (!! [])) + + !! [ ] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [] ) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) -! []) + (+ !! []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [ ] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [ ])) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) -! []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] +! ! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + ( ! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — ( !! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! [] ) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [])) / + ((! + [] + (!! [] ) + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [ ]) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [ ] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + ( ! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (! ! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] +! ! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! [ ]) — []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ !! []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [] ) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] -! (!! [])) + (+ [] — (! ! [])) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + ( ! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (+ !! []) + (+ [] — (!! [])) + (+ [] -! (!! [])) + (+ [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []) (! + [] + (!! [])) + + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! [] + !! []))

.

Микробы и болезни | Микробы и организм человека

Несколько вредных микробов, например, менее 1% бактерий, могут проникнуть в наш организм (организм хозяина) и сделать нас больными. Микробы вызывают инфекционные заболевания, такие как грипп и корь.

Существуют также убедительные доказательства того, что микробы могут способствовать развитию многих неинфекционных хронических заболеваний, таких как некоторые формы рака и ишемическая болезнь сердца. Различные заболевания вызваны различными типами микроорганизмов.Микробы, вызывающие заболевание, называются патогенами.

Инфекционная болезнь Микроб, вызывающий заболевание Тип микроба
Холод Риновирус Вирус
Ветряная оспа Varicella zoster Вирус
Немецкая корь Краснуха Вирус
коклюш Bordatella pertussis Бактерия
Бубонная чума Yersinia pestis Бактерия
ТБ (туберкулез) Mycobacterium tuberculosis Бактерия
Малярия Plasmodium falciparum Protozoan
Стригущий лишай Trichophyton rubrum Грибок
футов для спортсменов Трихофитон ментагрофиты Грибок

Важно помнить, что:

  • Патоген — это микроорганизм, способный вызвать заболевание.
  • Инфекция — это инвазия и размножение патогенных микробов у человека или популяции.
  • Заболевание — это когда инфекция наносит ущерб жизненно важным функциям или системам человека.
  • Инфекция не всегда приводит к болезни!

Чтобы вызвать инфекцию, микробы должны проникнуть в наши тела. Сайт, на котором они заходят, известен как портал входа.

Микробы могут проникать в организм через четыре сайта, перечисленных ниже:

  • Дыхательные пути (рот и нос) e.грамм. вирус гриппа, который вызывает грипп.
  • Желудочно-кишечный тракт (ротовая полость рта), например Vibrio cholerae , вызывающая холеру.
  • Мочеполовой тракт, например Escherichia coli , вызывающая цистит.
  • Разрывы на поверхности кожи, например Clostridium tetani , вызывающий столбняк.

Чтобы заболеть микробами, нам необходимо:

  • достичь своего целевого сайта в организме;
  • прикрепите к целевому сайту, который они пытаются заразить, чтобы они не смещались;
  • быстро размножаются;
  • получают свои питательные вещества от хозяина;
  • избежать и пережить атаку иммунной системы хозяина.
  • Иммунная система

    Инфекцию можно рассматривать как битву между вторгающимися патогенами и хозяином. Как работает иммунная система?

  • Маршруты передачи

    Узнайте, как вы можете собирать микробы и передавать их другим.

  • Вакцинация

    Просто выстрел в руку — что делают вакцины?

  • Антибиотики

    Антибиотики — это мощные лекарства, которые борются только с бактериальными инфекциями.

,
границ | Инструменты микроматрицы для выявления вирусно-микробных взаимодействий в природе

Введение

Как указано в редакционной статье этого выпуска Frontiers in Microbiology , природа жизни меняется (Аллен и Абедон, 2013). Изменения происходят на каждом уровне биологической сложности и особенно быстры и драматичны в мире микробов. Эти изменения влияют на сложные сети взаимодействия между вирусами и их хозяевами, которые структурируют микробные сообщества в природе.Здесь мы рассмотрим, как можно использовать микрочипы для анализа взаимодействий между некультурными вирусами и их микробными хозяевами в природе, в отличие от лабораторных моделей, основанных на чистой культуре. В дополнение к некоторым примерам успешного использования этой технологии, мы предлагаем несколько идей о ее потенциальных применениях.

Технология микрочипов

была разработана в середине 1990-х годов (Schena et al., 1995). Микрочипы / чипы создаются путем иммобилизации молекул в дискретных пространственных местах (рис. 1), обычно с высокой плотностью, на твердой поверхности.В зависимости от природы молекулы, иммобилизованной на физическом субстрате, существуют различные типы микрочипов, таких как ДНК, белок, гликан, небольшая молекула, клетка или даже ткани (Berard et al., 2012). Сила микрочипов заключается в их беспрецедентной способности одновременно опрашивать от десятков до сотен тысяч иммобилизованных зондов.

www.frontiersin.org

Рис. 1. Краткое изложение применения микроматрицы для изучения вирусной экологии . Как описано в тексте, нуклеиновые кислоты (от олигонуклеотида до полных вирусных геномов), белки или гликаны могут быть иммобилизованы на твердой поверхности для исследования различных молекул-мишеней (нуклеиновых кислот, гликанов, белков).Взаимодействие между иммобилизованными зондами и мишенями обычно определяется флуоресценцией, хотя также доступны другие системы обнаружения.

Микрочипы широко использовались для изучения вирусной биологии, много раз затрагивая экологически значимые вопросы. Большинство из этих исследований посвящены анализу отдельных вирусов или вопросам, связанным с ролью вирусов в здоровье человека, и поэтому они не попадают в рамки этого мини-обзора. Однако многие из примеров применения микрочипов в области вирусологии человека могут быть (или были) «расширены» от отдельных популяций до всего вирусного сообщества, присутствующего в исследуемых образцах.Аналогичное обоснование ускорило рождение микробной метагеномики, которая выиграла от секвенирования генома человека.

Первое использование (Таблица 1) микроматричных инструментов в микробной вирусной экологии сфокусировано на описании разнообразия и динамики вирусных сообществ в экологически значимых изолированных парах вирус-хозяин. В этих примерах ДНК-зонды, охватывающие полные вирусные геномы, были иммобилизованы на чипе и использовались для опроса их экспрессии в инфицированных клетках или для проведения вирусных сравнительных геномных исследований изолированных вирусов.

www.frontiersin.org

Таблица 1. Некоторые примеры использования микрочипов для изучения микробной вирусной экологии a .

В сочетании с метагеномикой микрочипы использовались для анализа вирусного разнообразия и динамики в естественных образцах (таблица 1). Например, Breitbart et al. (2008) сконструировали пользовательские массивы с последовательностями, извлеченными из вирома новорожденного в неделю, чтобы проследить эволюцию вирусной сборки в течение первых 2 недель жизни младенца. Совсем недавно, в очень элегантном применении микрочипов в вирусной экологии, Snyder et al.(2010) использовали клеточный микрочип CRISPR для обнаружения вирусов в образцах кислых горячих источников с преобладанием Archaea, взятых из Йеллоустонского национального парка (США). Идея дизайна заключается в том, что спейсеры, содержащиеся в единицах прямого повтора в локусах CRISPR клеточных геномов, часто происходят от вирусов, которые инфицировали клетку в прошлом. Следовательно, спейсерные последовательности являются в некотором роде записью истории инфекции клетки. Эти последовательности были извлечены из клеточных метагеномов окружающей среды ( in silico , поиск и амплификация ПЦР) и иммобилизованы в качестве зондов в чип для опроса вирусной сборки.Этот массив оказался полезным как для обнаружения неизвестных вирусов, так и для мониторинга вирусной динамики в сообществе.

В настоящее время, учитывая более низкую стоимость и относительную простоту методов секвенирования следующего поколения, микрочипы больше не нужны для решения проблем, упомянутых выше. Однако этот подход все еще предлагает некоторые беспрецедентные возможности, как описано ниже.

Метавиротранскриптомные исследования

Исследования вирусной метатранскриптомы на основе массива

преодолевают тот факт, что не существует прямого, однозначного способа выделения вирусной мРНК из объемных мРНК и делает ненужным секвенирование всех мРНК.Таким образом, используя те же термины, которые были представлены в Allen and Wilson (2008), больше не представляется вероятным, что микрочипы будут использоваться для того, чтобы спросить «кто там?» в области вирусной экологии, хотя они, безусловно, могут помочь ответить на экологически значимые вопросы: «Что делает конкретный компонент сообщества и как он это делает?»

Кунин и соавт. (2008) проанализировали вирусные и микробные сообщества в двух географически удаленных биореакторах ила (один в США и один в Австралии), которые были обогащены одним бактериальным видом Candidatus Accumulibacterhosphatis (CAP).Сравнение вирусных и микробных метагеномов показало, что фаги были активны в экосистеме ила. Чтобы подтвердить это, осадок США контролировали в трех временных точках, охватывающих 3 месяца, с использованием массивов экспрессии, созданных из отобранных предсказанных генов из фаговых и бактериальных метагеномов. Гибридизация кДНК из трех точек временного хода с массивом показала, что большое количество вирусных генов было высокоэкспрессировано и что некоторые фаги сохранялись в течение длительного времени в иле. Эти результаты показали, что бактериальное сообщество в иле находилось под «постоянным локальным давлением хищников».Хотя микроматрицы ранее использовались для изучения активности вирусов, заражающих людей, это первый пример метатранскриптомного подхода, конкретно нацеленного на вирусные мРНК, поскольку, как правило, в метатранскриптомных исследованиях вирусная и микробная мРНК анализируются вместе и разделяются только на in silico Как утверждают авторы, эта работа иллюстрирует ценность объединения данных о последовательности и экспрессии генов из бактериальных и вирусных фракций для решения экологически значимых вопросов.

Применяя аналогичное обоснование, мы проанализировали экспрессию вируса в одной гиперсоляной среде, используя метатранскриптомный подход, при котором клоны из метавиромной библиотеки были иммобилизованы на микрочипе и использованы в качестве зондов против общей мРНК, выделенной из сообщества гиперсалина (Santos et al., 2011). ). Иммобилизованную метавиромную библиотеку предварительно получали путем клонирования разрезанной вирусной ДНК в плазмиды. Метавиромные последовательности анализировали и классифицировали в соответствии с их предполагаемыми хозяевами на основе содержания GC и частотного анализа динуклеотидов, и, таким образом, каждый клон в массиве соответствовал геномному фрагменту вируса, предварительно назначенному для микробного хозяина.Затем матрицу гибридизовали с объемной мРНК, выделенной из естественной сборки (ранее преобразованной в кДНК), которая содержала всю РНК из микробных геномов, экспрессированных во время отбора проб, а также вирусную РНК, продуцируемую во время инфекции. Мы обнаружили, что вирусные группы, которые имели самый высокий сигнал гибридизации в массиве (то есть самые высокие уровни экспрессии по сравнению с остальными иммобилизованными вирусами), были теми, которые были связаны с галоархеями с высоким содержанием GC и представителями Salinibacter , которые были второстепенными компонентами в среде ,Кроме того, мы проанализировали изменения в экспрессии иммобилизованных вирусов, когда естественные образцы подвергались двум стрессовым условиям (ультрафиолетовое излучение и разбавление). Более конкретно, мы также проанализировали экспрессию некоторых фрагментов вирусного генома, несущих несинонимичные однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), и увидели, что различия в последовательностях могут быть связаны с изменениями уровней экспрессии в различных анализируемых условиях. Мы предположили, что в состав вирусных сообществ могут входить очень близкородственные вирусы, для которых мы предложили термин «эковириотипы», который будет по-разному реагировать на изменения параметров окружающей среды.

Назначение вирусов для хостов

Совсем недавно мы объединили микрочипы с одноклеточной геномикой (SCG), чтобы назначить пары вирус-хозяин в природных некультурных микробных сообществах без необходимости в методах культивирования (Martínez-García et al., В печати). Мы исследовали пары вирус-хозяин в образце гиперсолина, в котором преобладают археи . Сначала мы создали вирусную метагеномную библиотеку fosmid. Этот подход клонирования был выбран, потому что оптимальный размер вставки для fosmids (т.е.между 30 и 45 т.п.н.) соответствовал размеру большинства гало-вирусных геномов, обнаруженных в анализируемых образцах. Затем отдельные клонированные вирусные геномы были иммобилизованы в массиве или «вирочипе» (который в некотором роде напоминает тот, который был разработан Wang et al., 2002, который содержал зонды, нацеленные на разные семейства человеческих патогенных вирусов). Параллельно геномное содержание некультурных отдельных клеток, присутствующих в образце, извлекали с помощью сортировки клеток, активированной флуоресценцией, и их геномы амплифицировали путем многократной амплификации смещения.Наконец, отдельные клеточные геномы были гибридизованы с вирочипом. Затем инфицированные клетки и иммобилизованные вирусы, дающие положительную гибридизацию, были секвенированы и охарактеризованы. С помощью этого нового подхода мы описали первый некультурный вирус, заражающий вездесущую некультурную группу Nanohaloarchaeal в гиперсоляных средах, демонстрируя полезность объединения этих двух высокопроизводительных технологий (микрочипы и SCG).

Успехи SCG как средства расшифровки генетической информации некультурных клеток стимулируют развитие генома с одним вирусом (Allen et al., 2011) для раскрытия геномного вирусного разнообразия в природе, один вирус за один раз. Таким образом, следуя тому же обоснованию, что и наше вышеупомянутое исследование, можно создать массивные микрочипы с тысячами иммобилизованных одиночных вирусных и прокариотных геномов в качестве способа назначения вирусов хозяевам в большинстве некультурных микробов, распутывая сложные взаимодействия вирус-хозяин в сети. в некультурных сообществах.

Массив белков и гликанов

Протеиновые матрицы могут быть аналитическими (для проверки наличия данных белков в анализируемых образцах) или функциональными (для запроса свойств иммобилизованных белков) (Uzoma and Zhu, 2013).Они могут варьироваться от иммобилизованных пептидов до более сложных систем, таких как дрожжевые две гибридные или фаговые дисплейные матрицы. Аналитические белковые микрочипы были использованы для обнаружения биомаркеров при вирусной инфекции, в поиске новых серологических биомаркеров при заболеваниях и при изучении лектин-гликановых взаимодействий для характеристики оболочек клеток млекопитающих. Функциональные белковые микрочипы могут использоваться для идентификации белок-белок, белок-липид, белок-антитело, белок-малая молекула, белок-ДНК (факторы транскрипции), белок-РНК, белок-лектиновые взаимодействия; для идентификации субстратов или ферментов, соответствующих различным модификациям; и для профилирования иммунного ответа (см. Hsu and Mahal, 2009; Ben-Ari et al., 2013; Узома и Чжу, 2013).

Один специфический тип белковых микрочипов использует антитела в качестве зондов. Они широко используются в диагностике и мониторинге заболеваний, но также имеют применения, выходящие за рамки биомедицины. Например, Parro et al. (2011) разработали и построили серию приборов под названием SOLID (для «Детектора признаков жизни») для автоматического обнаружения и идентификации веществ in situ , которые могут быть применены для поиска жизни в экстремальных условиях и исследования планет (Parro и другие.2011). Этот вид микрочипов представляет собой мультиплексные иммуносенсоры с антителами, нацеленными на полимерные биомолекулы, такие как липотейхоевые кислоты, пептидогликан, ДНК, экзополисахариды, белки или цельные клетки, и может использоваться для биомаркеров и профилирования сообществ в пробах окружающей среды или для ветеринарных и биомедицинских применений (Palacín et al. ., 2012).

Хотя, насколько нам известно, белковые микрочипы не использовались для изучения взаимодействий фаг-микроб, они использовались для решения сложных аспектов взаимодействия между вирусами человека и их клетками-мишенями.Поэтому, почему они не могли быть использованы для изучения взаимодействия фагов с их бактериальными сообществами-хозяевами? Например, белки вириона, иммобилизованные на микрочипах, могут быть использованы для «ловли» компонентов оболочки хозяина, участвующих в распознавании фагов. Кроме того, иммуносенсоры, сконструированные с антителами против различных фагов, могут быть использованы для мониторинга присутствия этих фагов в пробах окружающей среды.

Наконец, гликановых массивов (или углеводов) позволяют с высокой пропускной способностью оценивать взаимодействия между углеводами и белками (включая антитела), вирусами и клетками (см. Liang and Wu, 2009; Rillahan and Paulson, 2011) ,Эти массивы можно использовать для исследования сотен взаимодействий рецептор-лиганд в одном эксперименте. Они были применены для изучения активности углеводных модифицирующих ферментов и роли гликана в обнаружении таких заболеваний, как СПИД и другие вирусные и инфекционные заболевания, а также в разработке вакцин. Эти чипы могут быть построены либо путем иммобилизации известных гликанов, либо с помощью так называемых гликомиков с дробовиком, в которых используются объемные гликаны, извлеченные из представляющих интерес клеток (Song et al., 2011).

В 2004 году Blixt et al.(2004) опубликовали описание массива из более чем 200 углеводов, представляющих основные гликановые структуры гликопротеинов и гликолипидов. Этот «гликочип» можно использовать для определения специфичности разнообразных белков, связывающих гликан млекопитающих, растений, вирусов и бактерий (лектины), а также антител и интактных вирусов. В настоящее время Консорциум по функциональной гликомике располагает массивом из 610 разнообразных гликанов, обнаруженных в клетках млекопитающих, которые могут быть использованы для широкого спектра применений в биомедицинской области, таких как профилирование иммунного ответа на инфекцию или гликомика некоторых заболеваний. различной этиологии (www.functionallycomics.org). Тем не менее, приложения этого набора выходят за рамки строго ориентированных на болезнь анализов и используются, например, для раскрытия взаимодействий между кишечной микробиотой и средой хозяина (Garrido et al., 2011).

В недавней пионерской работе в области экологии фагов (Barr et al., 2013) гликолевый массив был применен для анализа взаимодействий бактериофага и кишечной слизи. Эти авторы продемонстрировали, что слизистые поверхности у метазоя были обогащены бактериофагами по сравнению с окружающей средой и что это обогащение происходило путем связывания между муциновыми гликопетидами и иммуноглобулиноподобными доменами, обнаженными на поверхностях капсида.Основываясь на результатах своего исследования, авторы предложили модель адгезии бактериофага к слизи (BAM), согласно которой фаги обеспечивают антимикробную защиту, не связанную с хозяином, на поверхностях слизистой оболочки различных хозяев метазоя.

Присутствие Ig-подобных белков было обнаружено в структурном белке приблизительно четверти секвенированных хвостовых фагов, где они были предложены для облегчения прикрепления к поверхности бактериальных клеток во время инфекции (Fraser et al., 2007). Учитывая важность углеводов в распознавании фаг-хозяин, представляется возможным, что этот подход также может быть полезен в области биологии фагов.Например, в приведенном выше примере Kunin et al. (2008) Штаммы CAP, обнаруженные в биореакторах в США и Австралии, хотя и были очень тесно связаны, представляли собой генные кассеты внеклеточных полимерных веществ (EPS) с высокой вариабельностью. EPS может выступать в качестве первой линии защиты от хищничества фагов, и, наоборот, литические бактериофаги могут кодировать штамм-специфические EPS, разлагающие полисахаразы (Sutherland, 2001). Наоборот, углеводные связывающие и лектиноподобные домены часто обнаруживаются в метавиромных островах морских фагов (см. Статью Mizuno et al.2014). Углеводные микрочипы могут быть очень мощным инструментом для изучения такого рода гликано-опосредованного взаимодействия фаг-микроб.

Заключительные замечания

На рисунке 1 обобщены все применения различных видов микрочипов, представленных здесь. Наша цель не в том, чтобы убедить читателей использовать микрочипы, а в том, чтобы проиллюстрировать мощь комбинации нескольких высокопроизводительных методов для раскрытия соответствующих аспектов взаимодействия вирусов и микробов в прошлом и, мы надеемся, в будущем.Мы надеемся, что эта цель была достигнута.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Наши текущие исследования с вирусными микрочипами поддерживаются проектами CGL2012-39627-C03-01 (Хосефе Антону) и AYA2011-24803 (Виктору Парро) Министерства науки и инноваций Испании, которые финансируются при поддержке FEDER от Европейский Союз.

Отзывы

Allen, L. Z., Ishoey, T., Novotny, M.A., McLean, J.S., Lasken, R.S. and Williamson, S.J. (2011). Геномика одного вируса: новый инструмент для обнаружения вирусов. PLOS ONE 6: e17722. doi: 10.1371 / journal.pone.0017722

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Allen, M.J. и Wilson, W.H. (2008). Разнообразие водных вирусов доступно с помощью атомных методов: карта маршрута для функционирования. Curr. ОПИН. Микробиол .11, 226–232. doi: 10.1016 / j.mib.2008.05.004

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Barr, J.J., Auro, R., Furlan, M., Whiteson, K.L., Erb, M.L., Pogliano J., et al. (2013). Бактериофаг, прилипший к слизи, обеспечивает иммунитет, не связанный с хозяином. Proc. Natl. Акад. Sci. США 110, 10771–10776. doi: 10.1073 / pnas.1305923110

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Бен-Ари, Ю., Глик, Ю., Киппер, С., Schwartz, N., Avrahami, D., Barbiro-Michaely, E., et al. (2013). Микрофлюидная крупномасштабная интеграция анализа взаимодействия вирус-хозяин. Лабораторный чип Миниатюризация Chem. Биол . 13, 2202–2209. doi: 10.1039 / c3lc00034f

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Berard, A., Kroeker, A.L., and Coombs, K.M. (2012). Транскриптомика и количественная протеомика в вирусологии. Будущий Вирол . 12, 1193–1204. doi: 10.2217 / fvl.12.112

CrossRef Полный текст

Blixt, O., Head, S., Mondala, T., Scanlan, C., Huflejt, M.E., Alvarez, R., et al. (2004). Печатная матрица ковалентных гликанов для профилирования лигандов различных гликан-связывающих белков. Proc. Natl. Акад. Sci. США 101, 17033–17038. doi: 10.1073 / pnas.0407

1

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Breitbart, M., Haynes, M., Kelley, S., Angly, F., Edwards, R.A., Felts, B., et al. (2008). Вирусное разнообразие и динамика в детской кишке. Рез. Микробиол .159, 367–373. doi: 10.1016 / j.resmic.2008.04.006

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Фрейзер Дж. С., Максвелл К. Л. и Дэвидсон А. Р. (2007). Иммуноглобулиноподобные домены бактериофага: оружие скромного урона ?. Curr. ОПИН. Микробиол . 10, 382–387. doi: 10.1016 / j.mib.2007.05.018

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Garrido D., Kim, J. H., German, J. B., Raybould, H. E. и Mills, D.А. (2011). Олигосахаридсвязывающие белки из Bifidobacterium longum subsp. infantis раскрывает предпочтение гликанов-хозяев. PLOS ONE 6: e17315. doi: 10.1371 / journal.pone.0017315

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Hynes, A.P., Mercer, R.G., Watton, D.E., Buckley, C.B. и Lang, A.S. (2012). Смещение упаковки ДНК и дифференциальная экспрессия генов агента переноса гена в популяции во время производства и высвобождения агента переноса гена Rhodobacter capsulatus , RcGTA. Мол. Микробиол . 85, 314–325. doi: 10.1111 / j.1365-2958.2012.08113.x

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Кунин В., Хе С., Уорнек Ф., Петерсон С. Б., Гарсия Мартин Х., Хейнс М. и др. (2008). Бактериальная метапопуляция локально адаптируется к хищничеству фага, несмотря на глобальное рассеяние. Genome Res . 18, 293–297. дои: 10.1101 / гр.6835308

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Линделл, Д., Jaffe, J.D., Coleman, M.L., Futschik, M.E., Axmann, I.M., Rector, T., et al. (2007). Геномная динамика экспрессии морского вируса и хозяина выявляет особенности коэволюции. Природа 449, 83–86. doi: 10.1038 / nature06130

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Luke, K., Radek, A., Liu, X., Campbell J., Uzan, M., Haselkorn R., et al. (2002). Микрочиповый анализ экспрессии генов при инфекции бактериофага Т4. Вирусология 299, 182–191.doi: 10.1006 / viro.2002.1409

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Мартинес-Гарсия М., Сантос Ф., Морено-Пас М., Парро В. и Антон Антон (в печати). Раскрытие взаимодействия вирус-хозяин в «микробной темной материи». Nat. Commun .

Millard A.D., Zwirglmaier K., Downey M.J., Mann N.H. and Scanlan D.J. (2009). Сравнительная геномика морских цианомиовирусов показывает широкое распространение генов-хозяев Synechococcus , локализованных в гиперпластической области: значение для механизмов эволюции цианофагов. Environ. Микробиол . 11, 2370–2387. doi: 10.1111 / j.1462-2920.2009.01966.x

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Palacín A., Gómez-Casado C., Rivas L.A., Aguirre J., Tordesillas L., Bartra J., et al. (2012). Основанное на графике исследование перекрестной реактивности аллергена белков переноса липидов растений (LTP) с использованием микрочипа в многоцентровом исследовании. PLOS ONE 7: e50799. doi: 10.1371 / journal.pone.0050799

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Parro, V., de Diego-Castilla, G., Rodriguez-Manfredi, J.A., Rivas, L.A., Blanco-Lopez, Y., Sebastian E., et al. (2011). SOLID3: мультиплексный оптический сенсорный прибор на основе микрочипов для обнаружения жизни in situ при исследовании планет. Астробиология 11, 15–28. doi: 10.1089 / ast.2010.0501

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Сантос Ф., Морено-Пас М., Месегер И., Лопес С., Росселло-Мора Р., Парро В. и др. (2011).Метатранскриптомный анализ крайне галофильных вирусных сообществ. ISME J . 5, 1621–1633. doi: 10.1038 / ismej.2011.34

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Schena, M., Shalon, D., Davis, R.W. и Brown, P.O. (1995). Количественный мониторинг паттернов экспрессии генов с помощью комплементарной ДНК-микрочипа. Наука 270, 467–470. doi: 10.1126 / science.270.5235.467

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Снайдер, Дж.C., Bateson, M.M., Lavin, M. and Young, M.J. (2010). Использование клеточных микрочипов CRISPR (кластеры из регулярно пересекающихся коротких палиндромных повторов) для обнаружения вирусов в образцах окружающей среды. заявл. Environ. Микробиол . 76, 7251–7258. doi: 10.1128 / AEM.01109-10

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Song, X., Lasanajak Y., Xia, B., Heimburg-Molinaro, J., Rhea, J.M., Ju, H., et al. (2011). Гликомика с дробовиком: стратегия микроматрицы для функциональной гликомики. Nat. Методы 8, 85–90. doi: 10.1038 / nmeth.1540

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Узома И. и Чжу Х. (2013). Интерактивное картирование: использование технологии белковых микрочипов для реконструкции разнообразных белковых сетей. Геномика Протеомика Биоинформатика 11, 18–28. doi: 10.1016 / j.gpb.2012.12.005

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Уоллер, А. С., Хуг, Л. А., Мо, К., Рэдфорд, Д.R., Maxwell, K.L., Edwards, E.A. (2012). Транскрипционный анализ микробного консорциума, содержащего Dehalococcoides , обнаруживает активацию профага. заявл. Environ. Микробиол . 78, 1178–1186. doi: 10.1128 / AEM.06416-11

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

Wang D., Coscoy L., Zylberberg M., Avila P.C., Boushey H.A., Ganem D., et al. (2002). Обнаружение и генотипирование вирусных патогенов на основе микрочипов. Proc.Natl. Акад. Sci. США 99, 15687–15692. doi: 10.1073 / pnas.242579699

Опубликована Аннотация | Опубликованный Полный текст | CrossRef Полный текст

,

6 великих дел микробов делают для нас

Слово «микроб» звучит страшно — мы связываем их с гриппом, лихорадкой Эбола, болезнями, вызывающими мясо, вы называете это. Но микробиолог доктор Джонатан Эйзен дал осветительный TEDTalk, который заставит вас положить дезинфицирующее средство для рук. Как объясняет Эйзен: «Мы покрыты облаком микробов, и эти микробы на самом деле приносят нам большую пользу, а не убивают нас».

Интересный факт о микробах: средний здоровый взрослый человек имеет в 10 раз больше микробных клеток, чем клеток человека.Так что хорошего эти микробы делают для нас? Здесь некоторые основные моменты.

1. Микробы играют в защиту . Куча микробов, которые живут внутри и внутри нас, защищают нас от патогенов, просто занимая место. Занимая места, где противные могли бы получить доступ и процветать, хорошие микробы сохраняют наше здоровье. Как объясняет Эйзен: «Это похоже на то, как хорошая почва вокруг вашего дома может предотвратить появление сорняков».

2. Микробы укрепляют иммунную систему .Исследователи из Университета Лойолы в 2010 году продемонстрировали, как бациллы, бактерии в форме палочек, обнаруженные в пищеварительном тракте, связываются с клетками иммунной системы и стимулируют их делиться и размножаться. Исследования показывают, что спустя годы люди с ослабленной иммунной системой могут лечиться путем введения этих бактериальных спор в систему. Эти микробы потенциально могут даже помочь организму бороться с раковыми опухолями.

3. Микробы защищают нас от аутоиммунных заболеваний .В своем выступлении на TEDTalk Эйзен описывает, что ему поставили диагноз «диабет 1 типа» в подростковом возрасте после того, как он «медленно угасал, пока не выглядел как жертва голода с неутолимой жаждой». Поскольку микробы помогают тренировать иммунную систему, если микробиом выбивается из строя, он может изменить способность организма различать себя и чужеродных захватчиков. Недавние исследования диабета 1 типа показывают, что нарушение в микробном сообществе может вызвать заболевание, при котором организм убивает клетки, вырабатывающие инсулин.В исследовании 2009 года исследователи из Корнелльского университета показали, что введение доброкачественного штамма E.coli мышам с диабетом вызывает эффект домино, который приводит к выработке инсулина. Работа предполагает, что когда-нибудь микробный йогурт может заменить инъекции инсулина людям с этой болезнью. Микробные нарушения также могут быть причиной других аутоиммунных заболеваний.

4. Микробы держат нас стройными . Микробы играют важную роль в нашей форме тела, помогая нам переваривать и ферментировать продукты питания, а также производя химические вещества, которые влияют на уровень метаболизма.Эйзен объясняет: «Кажется, что нарушения в нашем микробном сообществе могут быть одним из факторов, ведущих к увеличению ожирения».

5. Микробы выводят токсины и могут даже бороться со стрессом . Подобно тому, как люди дышат кислородом и выделяют углекислый газ, микробы внутри и так же, как и мы, поглощают токсины и избавляют нас от их опасных последствий. Недавнее исследование также показывает, что у людей, испытывающих интенсивный стресс, гораздо меньше разнообразных бактериальных сообществ в кишечнике, что позволяет предположить, что между микробами и реакцией на стресс еще не изучена взаимосвязь.

6. Микробы сохраняют здоровье детей . Недавние исследования показали, что дети, рожденные с помощью кесарева сечения, имеют очень разные микробиомы, чем дети, рожденные старомодным способом. Зачем? Потому что во время родов дети заселяются микробами своей матери, особенно веществами, которые помогают переваривать молоко. Согласно Science News, дети, рожденные с помощью кесарева сечения, более склонны к развитию аллергии и астмы, чем дети, рожденные вагинально.
Понятно, что микробы имеют большое значение для нашего здоровья.И все же, необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы определить, чем занимаются разные микробы, и вызывает ли их нарушение недомогания или просто связано с различными проблемами со здоровьем. Чтобы узнать больше, зайдите в блог доктора Эйзена или следите за ним в Twitter.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *