細菌似乎透過未知的空氣傳播機制遠距離傳播
智利埃爾塔蒂奧的一個溫泉。 (雅羅斯拉夫·伊斯波拉托夫)
我們知道細菌是極其頑固的微生物,新的研究表明它們也能夠在空氣中傳播數千英里。 正如你可以想像的那樣,這項發現對傳播抗生素抗藥性。
以前人們認為細菌需要搭順風車人類和動物在世界各地旅行,但它們似乎有能力透過自己的力量在空中傳播很長的距離。
為了得出這些結論,科學家研究了細菌 DNA 中記錄的「記憶」? 細菌與細菌接觸後留下的紀錄病毒(噬菌體) 在過去。 問題是,那些病毒記錄到達了他們所做的地方。
“我們的研究表明,必須存在一種全球範圍的機制來確保遙遠地方之間的細菌交換,”高級研究員說新澤西州羅格斯大學的分子生物化學家康斯坦丁·塞維裡諾夫(Konstantin Severinov)。
智利埃爾塔蒂奧的溫泉。 (雅羅斯拉夫·伊斯波拉托夫)
研究小組研究的基因記錄是在喜熱的動物中發現的。嗜熱棲熱菌細菌。 研究人員從義大利、智利和俄羅斯五個不同地點的熱礫石和溫泉中採集了樣本,其中包括維蘇威火山。
病毒或噬菌體感染會被記住,因為存活的細胞將病毒 DNA 傳遞給下一代,這些區域稱為基因編輯技術數組。 因此,科學家可以追蹤細菌與病毒隨著時間的相互作用的方式。
這是一種自衛形式:透過在遇到病毒時剪下病毒樣本,細菌下次可以更好地抵抗它們。
研究小組發現,在所有這些相距數千英里的不同地點,其中一些病毒 DNA 片段是相似的。 看起來至少有些菌株嗜熱鏈球菌他們已經跨越了廣闊的洲際距離,但他們沒有得到其他生物的任何幫助。
“因為我們研究的細菌生活在非常熱的水中——大約 160 華氏度(71 攝氏度)——在偏遠的地方,所以想像動物、鳥類或人類運輸它們是不可行的,”塞維裡諾夫說。
“它們必須通過空氣傳播,而且這種運動必須非常廣泛,因此偏遠地區的細菌具有共同的特徵。”
細菌到底是如何傳播的還有待觀察,但是先前的研究研究發現,在噴嚏中發現的微生物可以透過抵抗通常會在宿主體外殺死微生物的生物腐爛而短距離傳播。
目前,長途航空旅行的想法仍然是符合這些發現的假設。 接下來,團隊希望使用飛機、無人機和研究氣球分析在世界各地不同海拔和地點採集的空氣樣本。 這將允許對細菌群體及其歷史進行比較。
最終它應該讓我們更了解細菌是如何產生的? 和抗生素抗藥性? 傳播到世界各地,這使我們能夠更好地管理它。
“我們的分析可以為有害細菌的生態和流行病學研究提供信息,這些細菌在全球範圍內共享抗生素抗性基因,並且也可能通過空氣而不是人類旅行者傳播。”塞維裡諾夫說。
該研究發表於英國皇家學會哲學彙刊 B。