O futuro da microbiologia

Hoje é talvez o melhor momento da história de ser um microbiologista! O desenvolvimento de novas técnicas experimentais e capacidade dos organismos de sequência sem, na verdade, cultivando-as no laboratório primeiro tem revelado diversidade e complexidade no mundo microbiano não previamente conhecido.

A maioria dos microrganismos não podem ser cultivadas em laboratório, para que eles eram desconhecidas antes do desenvolvimento de técnicas de sequenciamento de DNA. Explorando essa biodiversidade microbiana para a descoberta de drogas e aplicações da biotecnologia é uma área interessante de pesquisa.

Com a ampla disponibilidade de antibióticos e vacinas na última metade do século 20, as doenças infecciosas foram pensados ​​para estar sob controle. O surgimento de resistência aos antibióticos e à rápida evolução de patógenos bacterianos e virais fizeram microbiologia médica um campo urgente e emocionante da ciência.

fronteiras emocionantes

É um momento emocionante para microbiologia porque as ferramentas disponíveis para estudar micróbios têm melhorado muito recentemente. Biologia molecular (O estudo de ácidos nucleicos, tais como ADN e ARN) melhorou tanto que microbiologistas estão agora a utilizar ferramentas moleculares em muitos ramos do campo.

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Estas ferramentas incluem ADN e ARN de sequenciação e manipulação, que permitiram microbiologistas de compreender a função de enzimas e a evolução de microorganismos, e que lhes permitiu manipular genomas microbianos (O material genético de organismos).

seqüenciamento completo dos genomas microbianos é uma fronteira emocionante porque abre a porta para o conhecimento sobre a diversidade metabólica variada no mundo microbiano. Apenas uma fração dos muitos microorganismos na terra tiveram seus genomas inteiros seqüenciado, mas daqueles que têm, a ciência tem aprendido muito sobre genes microbianos e evolução.

Um exemplo interessante disso é a recente seqüenciamento do genoma completo da estirpe de Yersinia pestis responsável pela praga Peste Negra na Inglaterra que dizimou a população humana em 1300. DNA recolhido a partir de restos escavados foi cuidadosamente sequenciado para montar todos os genes da bactéria e demonstrou como esta estirpe está relacionada com as estirpes de Y. pestis ainda em torno de hoje.

Um campo a aumentar rapidamente em microbiologia é o estudo de todos os micro-organismos e os seus genes e produtos a partir de um ambiente específico, denominado pesquisa microbioma. Esta nova fronteira emocionante da microbiologia é possível por causa dos avanços na tecnologia de sequenciamento e abriu nossos olhos para a diversidade invisível da vida microbiana na terra.

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Levantamentos recentes dos oceanos, por exemplo, têm revelado muitas vezes mais espécies de bactérias e archaea do que o esperado, com novas vias metabólicas incalculáveis.

Um foco popular de pesquisa microbioma é sobre os micróbios que habitam o corpo humano. A coleção de micróbios que vivem naturalmente no e no corpo estão presentes em todos e potencialmente desempenhar um grande papel na saúde humana e doenças.

Microbiologistas que este é o caso, porque estes micróbios estão presentes em maior número do que dez vezes maiores que as das células do corpo humano. Eles são responsáveis ​​por até 2-1 / 2 libras do peso adulto e expressar cerca de 100 vezes mais genes do que nós.

A investigação sobre os micróbios do corpo humano e todos os seus genes é chamado pesquisa microbioma humano e descobriu ligações entre ele e tudo, desde o ganho de peso ao câncer à depressão.

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desafios remanescentes

Microbiologia ainda é uma ciência jovem, por isso há muitas fronteiras ainda por explorar. Por exemplo, parece que os cientistas têm descrito apenas a ponta do iceberg para a variedade de vida microbiana na terra. Em particular, a variedade de vírus que infectam os humanos não são todos conhecidos. Além disso, as muitas variedades de vírus da terra são difíceis de estimar mesmo.

O estudo de tratamentos para doenças virais ainda é um dos principais desafios, com vírus como o HIV e gripe restantes um desafio significativo. Vírus como a poliomielite e sarampo que foram essencialmente erradicada nos países desenvolvidos continuam a matar e desfigurar as crianças ao redor do mundo nos países em desenvolvimento.

Tão recentemente quanto 2014, a Índia foi declarada livre da poliomielite, só depois de mais de US $ 2 bilhões foram gastos montar uma campanha de vacinação em massa. No entanto, doenças infecciosas como a pneumonia ainda são a causa número um de morte na infância em todo o mundo porque as vacinas são difíceis para entregar em países em desenvolvimento.

A investigação está em curso sobre proteção contra doenças como a malária ea tuberculose. A vacinação não tem se mostrado eficaz para estas doenças que se escondem do sistema imunológico. Outras estratégias contra a malária incluem infectar mosquitos (os insectos que infectam os seres humanos com a doença) com bactérias que matam o parasita da malária, mas há investigação em curso.

As vacinas são eficazes para a prevenção de doenças infecciosas, mas é antibióticos que são usados ​​para tratar eficazmente infecções activas. Após a idade de ouro da descoberta de antibióticos veio um longo período de dependência de antibióticos pela medicina moderna. Eles eram tão eficazes no tratamento da maioria das infecções que os médicos se tornaram complacentes sobre o seu uso.

A humanidade está agora a entrar na fase de resistência a antibióticos onde a maioria, se não todos, dos antibióticos agora utilizadas são a tornar-se inútil contra o surgimento de agentes patogénicos resistentes aos antibióticos. Isto tornou-se um problema tão grave que, na primavera de 2014, a Organização Mundial de Saúde declarou a resistência aos antibióticos uma crise de saúde global.