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研究表明奥陶纪期间第一个肠球菌出现在地球上

根据今天发表在“细胞”杂志上的一项新研究,肠球菌- 革兰氏阳性好氧细菌和医院获得性感染的主要原因 - 起源于一个可追溯到4.5亿年前(奥陶纪时期)的祖先,大约是动物的时代。第一次爬到陆地上。

这种数字彩色扫描电子显微镜图像描绘了粪è‚球菌。 图片来源:Pete Wardell / CDC。

“通过分析当今肠球菌的基因组和行为,我们能够将时钟倒回到它们最早的存在,并将这些生物如何塑造成今天的形象拼凑起来,”Ashlee Earl博士说。麻省理工学院和哈佛大学博士研究所的细菌基因组学小组和该研究的共同作者。

“了解微生物所处的环境如何导致新的特性可以帮助我们预测微生物如何适应抗生素,抗菌洗手液,消毒剂和其他旨在控制其传播的产品的使用。”

来自哈佛医学院,马萨诸塞州眼科和耳朵,麻省理工学院(麻省理工学院)以及麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所的厄尔博士和他的同事一起拼凑起来,开始于生命的曙光。

近40亿年前,细菌就出现了,从那时起,地球就开始涌现,包括大海。

在5.42亿年前称为寒武纪爆发的时期,动物首先出现在海中。

当动物出现在细菌的海洋中时,细菌就会学会生活在它们身上。有些细菌保护和服务动物,就像我们肠道中的健康微生物一样;其他人生活在环境中,还有一些人会生病。

当动物在大约1亿年后爬到陆地上时,他们带走了它们的细菌。

Earl博士及其合着者发现,所有肠球菌种类,包括那些从未在医院中发现过的肠球菌,都能自然抵抗干燥,饥饿,消毒剂和许多抗生素。

因为肠球菌通常生活在大多数(如果不是全部)陆地动物的肠道中,它们似乎也可能在现在已经灭绝的陆地动物的肠道中,包括恐龙和第一个类似千足虫的生物爬到陆地上。

比较这些细菌的基因组提供了证据确实是这种情况。

事实上,作者发现每当出现新型动物时都会出现新的肠球菌种类。

这包括新型动物在它们第一次爬到陆地上之后立即出现的情况,以及大规模灭绝后出现的新型动物,特别是最大规模的灭绝,最终的二叠纪灭绝(2.51亿年前)。

从海洋动物,如鱼类,肠道细菌被排泄到海洋,通常每滴水含有约5,000个无害的细菌。它们沉入海底,变成富含微生物的沉积物,被蠕虫,贝类和其他海洋清除剂吞噬。

然后它们被鱼吃掉,细菌继续在整个食物链中传播。

然而,在陆地上,肠道细菌作为粪便排出体外,在那里它们经常变干并且大多数时间会死亡。

然而,不是肠球菌。这些细菌非常耐寒,可以抵御干燥和饥饿,这在陆地和医院都能很好地发挥作用,因为消毒剂使微生物变得困难。

“我们现在知道数十亿年前肠球菌获得了什么基因,当它们变得耐干燥时,以及攻击其细胞壁的消毒剂和抗生素,”主要作者Michael S. Gilmore博士,威廉·奥斯勒爵士说。哈佛医学院眼科学教授,马萨诸塞州眼科和耳科高级科学家。他还是哈佛微生物科学计划的指导委员会和麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所的传染病计划。

“这些目前是我们研究设计新型抗生素和消毒剂的目标,这些抗生素和消毒剂专门用于消除肠球菌,将其作为对住院患者的威胁,”马萨诸塞州眼耳和哈佛医学院的第一作者Francois Lebreton博士说。

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