莲蓬头和牙刷温暖潮湿的环境是微生物的完美滋生地,一项新的研究已经发现了数百种生活在那里的病毒,表明在普通家庭中可以发现巨大的生物多样性。
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然而,这些病毒并不是那种会让你患上普通感冒或流感(或更严重)的病毒。它们被称为噬菌体,或简称噬菌体,是细菌的天敌。每一种看起来像三脚架的微小噬菌体都进化出了捕食、攻击和吞噬特定细菌的能力。
领导这项研究的西北大学麦考密克工程学院副教授埃里卡·哈特曼在一份声明中说:“我们发现的病毒数量绝对是疯狂的。”“我们发现了许多我们知之甚少的病毒,还有许多我们以前从未见过的病毒。令人惊讶的是,我们周围有多少未开发的生物多样性。”
该大学的研究人员研究了34支牙刷和92个莲蓬头的生物膜样本(附着在表面的胶状微生物群落),得出了他们的结论,并于周三发表在《微生物学前沿》杂志上。
他们已经从之前的一项研究中收集了样本,该研究调查了我们每天使用的这些物品中的细菌类型。
哈特曼在接受CNN采访时表示:“我们已经开始能够做的一件事是,从这些相同类型的样本中,不仅可以看到哪些细菌存在,还可以看到哪些噬菌体。”
噬菌体已经被用于临床试验,作为解决日益严重的抗生素耐药性问题的潜在解决方案。通过在宿主细菌内感染和复制,噬菌体可以杀死病原体,并形成治疗抗生素耐药性或超级细菌的新药的基础。
哈特曼说:“我们也有兴趣设计更复杂的药物,这样就不用服用广谱抗生素来消灭你的整个微生物群,你可以服用这种只影响病原体的药物,而不影响你其余的微生物群。”
仅在美国,每年就有超过280万例抗生素耐药性感染发生,而世界卫生组织(World Health Organization)将这一问题列为全球最大的公共卫生威胁之一,因为它可能使手术、剖宫产和化疗等标准医学治疗变得更加危险。
英国国家生物膜创新中心的高级研究员乔·帕克没有参与这项研究,他说,通过对细菌的DNA进行测序,然后使用一些“相当复杂的计算机分析”来检查相应的噬菌体,研究人员“已经能够告诉我们大量关于那里实际存在的东西”。
研究人员说,他们总共在样本上发现了614种不同的病毒,尽管哈特曼补充说,可能还有更多的病毒存在,因为几乎每个样本都包含一个独特的微生物群。
帕克指出,研究人员可能在这些样本中发现了“至少22种不同的细菌病毒(噬菌体)……根据你在哪里画线来相信数据分析,这是一个计算机模型,可能有超过600种不同类型的噬菌体。”
莲蓬头上的许多微生物来自水源,而牙刷上的微生物来自人类口腔和周围环境的混合物。
“那里有大量的微生物多样性。对于每一种细菌,都可能有几十、几百甚至几千种病毒感染它,”哈特曼说,并指出病毒变异也非常快。
她假设你口腔中的细菌可以转移到你的牙刷上,并携带病毒——这些病毒可以在牙刷上不断进化。
“所以,有可能有些病毒基本上是你的牙刷特有的,在地球上其他地方找不到,”她说。“我们不知道这一点,这只是一种可能解释如此巨大多样性的假设。”
虽然我们的家窝藏着这么多小生物的想法似乎令人不安,但哈特曼认为,我们应该学会感激我们的小客人。
哈特曼说:“微生物无处不在……如果没有微生物,我们就无法消化食物或抵御感染。”“尽管我们最初可能会有一点讨厌的因素,但我认为,带着惊奇和好奇的感觉接近微生物世界是非常重要的,因为这些东西实际上对生物技术有很大的好处,而且可能蕴藏着巨大的潜力。”