复杂的微生物大都会：微生物学家揭示细菌的跨代团队合作

复杂的微生物大都会：微生物学家揭示细菌的跨代团队合作当细菌建立群落时，它们会进行跨代合作并共享养分。巴塞尔大学的研究人员利用一种新开发的方法首次成功地证明了这一点。这项创新技术能够跟踪细菌群落在不同时间和空间发展过程中的基因表达。在自然界中，细菌通常生活在群落中。它们集体定植于我们的肠道，也被称为肠道微生物群，或形成生物膜，如牙菌斑。群落生活给单个细菌带来了许多好处，例如增强了对恶劣环境条件的适应能力、向新领地扩张以及从共享资源中获得共同优势。细菌群落的发展是一个非常复杂的过程，在这个过程中，细菌会形成错综复杂的三维结构。在11月16日发表在《自然-微生物学》（NatureMicrobiology）杂志上的最新研究中，巴塞尔大学生物中心的克努特-德雷舍尔（KnutDrescher）教授领导的研究小组详细研究了细菌群落的发展过程。他们在方法上取得了突破性进展，能够同时测量基因表达，并对微生物群落中单个细胞在空间和时间上的行为进行成像。琼脂板上的枯草杆菌群(彩色图像）图片来源：巴塞尔大学生物中心"我们使用枯草杆菌作为模式生物。这种无处不在的细菌也存在于我们的肠道菌群中。"研究负责人克努特-德雷舍尔（KnutDrescher）教授解释说："我们发现，这些生活在群落中的细菌会进行跨代合作和互动。前几代人为后几代人沉积代谢物"。他们还在细菌群中发现了不同的亚群，它们产生和消耗不同的代谢物。一个亚群分泌的一些代谢物会成为后来出现的其他亚群的食物。研究人员将最先进的自适应显微镜、基因表达分析、代谢物分析和机器人采样结合在一起。利用这种创新方法，研究人员能够在精确定位的地点和特定时间同时检测基因表达和细菌行为，并识别细菌分泌的代谢物。因此，细菌群可分为三个主要区域：菌群前沿、中间区域和菌群中心。不过，这三个区域呈现出渐变的特点。"根据区域的不同，细菌的外观、特征和行为也各不相同。边缘的细菌大多是运动的，而中心的细菌则形成非运动的长线，从而形成三维生物膜。"第一作者汉娜-杰克尔（HannahJeckel）解释说："原因之一是空间和资源的可用性不同。"具有独特行为的细菌的空间分布使群落能够扩展，同时也能隐藏在保护性生物膜中。这一过程似乎是细菌群落的普遍策略，对它们的生存至关重要。"这项研究说明了细菌群落的复杂性和动态性，揭示了单个细菌之间有利于群落的合作互动。因此，空间和时间效应在微生物群落的发展和建立中起着核心作用。这项工作的一个里程碑是开发了一种开创性的技术，使研究人员能够以前所未有的分辨率获取多细胞过程的全面时空数据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401329.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401329.htm

微生物学家在大堡礁发现衣原体样细菌

微生物学家在大堡礁发现衣原体样细菌研究人员在大堡礁的珊瑚组织中发现了一种类似衣原体的细菌和内生单胞菌，为珊瑚微生物组及其对珊瑚礁健康的潜在影响提供了新的见解。这些发现首次描述了珊瑚中的衣原体，强调了珊瑚相关细菌与其宿主之间可能存在的营养和能量交换。这项研究由墨尔本大学与澳大利亚海洋科学研究所（汤斯维尔）和维也纳大学联合进行。研究在珊瑚组织中发现了两种细菌群，其中一种与引起衣原体的细菌（衣原体）非常相似，另一种是内生单胞菌。这项由澳大利亚研究理事会桂冠奖学金资助的研究为人们了解珊瑚礁的健康状况增添了另一层复杂性。墨尔本大学理学院首席研究员JustinMaire博士说，衣原体--一种包含哺乳动物衣原体感染病原体的细菌--以前从未在珊瑚中被描述过。Maire博士说："我们与衣原体专家AstridCollingro博士和维也纳大学的MatthiasHorn教授合作，发现这些细菌从宿主那里窃取营养和能量来生存。新型衣原体表现出与哺乳动物病原体的许多相似之处，但我们还不确定它们对珊瑚是有害还是有益。这种细菌有可能从其他珊瑚相关细菌那里获得营养和能量，对于我们这些致力于了解珊瑚生物学的人来说，生活在珊瑚组织内的细菌相互影响的可能性是相当令人激动的"。该研究的资深作者、墨尔本大学教授MadeleinevanOppen说，发现的另一种细菌Endozoicomonas已知广泛存在于珊瑚中，由于其产生B族维生素和抗菌化合物的能力，通常被认为是有益的。"我实验室的重点领域之一是为珊瑚开发细菌益生菌，帮助它们提高对气候变暖造成的热应力和存活率的抵抗力，"vanOppen教授说。"我们对珊瑚相关细菌的功能仍然知之甚少，这项新研究将帮助我们弄清益生菌是否是一种可行的解决方案，以及内生单胞菌等细菌是否最适合完成这项工作。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370517.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370517.htm

揭开石器时代的秘密：DNA潜入欧洲的遗传和文化过去

揭开石器时代的秘密：DNA潜入欧洲的遗传和文化过去研究结果将于今天（8月9日）发表在《通讯生物学》（CommunicationsBiology）杂志上。开展类似的研究需要广泛的跨学科讨论。乌普萨拉大学人口遗传学家、该研究的第一作者蒂娜-马蒂拉（TiinaMattila）说："在这项研究中，这种讨论取得了丰硕的成果。"在过去的15年中，先前的DNA研究已经汇集了欧洲石器时代的历史。在农业传入欧洲之前，不同的狩猎采集者群体占据了欧亚大陆的不同地区，并相互融合。这项研究表明，这些狩猎采集者基因的融合在很大程度上受到了地理环境的影响。来自波兰Książnice2的一个个体，生活在大约6000年前，是这项新研究的一部分。资料来源：StanisławWilk之前一些关于欧洲史前史的DNA研究也表明，农业的传播与来自安纳托利亚的基因流密切相关。这个群体在基因和文化上与欧洲的狩猎采集者截然不同。然而，农业在不同地理区域的传播方式不同，导致欧洲各民族的交融方式也不同。蒂娜-马蒂拉（TiinaMattila）说："这些基因和文化交融的差异可以告诉我们不同群体之间的权力关系。"新研究还对近亲进行了调查。"普通坟墓通常被认为是家庭坟墓，但在我们的研究中，情况并非总是如此。"乌普萨拉大学考古遗传学家海伦娜-马尔姆斯特伦（HelenaMalmström）说："这表明，即使在石器时代，其他社会因素也在埋葬习俗中发挥着作用。"近年来，人们对石器时代欧洲人的遗传史有了更全面的认识，这项新研究为这一复杂的谜题增添了更多细节。乌普萨拉大学遗传学教授马蒂亚斯-雅各布松（MattiasJakobsson）说："我们可以证明，欧洲的某些地区--比如第聂伯河三角洲一带--数千年来一直居住着与世隔绝的狩猎采集者群体，尽管欧洲的许多其他地区在新的群体到来后改变了生活方式，他们通过耕种土壤来生产食物。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375965.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375965.htm

考古学家发现石器时代技术创新的重要分界线

考古学家发现石器时代技术创新的重要分界线研究人员在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上发表了他们对石器技术的见解，他们的见解表明，人们通常认为的文化和技术"革命"使解剖学上的现代人超越了尼安德特人和其他古人类的观点，其实是一个更加微妙和复杂的文化进化过程。研究小组重点研究了旧石器时代中-上叶（MP-UP）的文化过渡，这是人类进化过程中两个关键阶段之间的重要分界线：旧石器时代中期（距今25万至4万年前），解剖学上的现代人与尼安德特人和古人类同时共存。在文化上，解剖学意义上的现代人和尼安德特人拥有相似的石器技术，例如使用"勒瓦卢瓦法"制作工具，即用类似锤子的工具敲击石头。上旧石器时代（距今5万至1.2万年前）是解剖学意义上的现代人类进行广泛地理扩张和古人类灭绝的时期。在这一时期，各个领域都出现了新的文化元素，包括工具技术、食物获取、航海以及装饰品和洞穴艺术等艺术表现形式。石器刃口生产力的提高（白线所示）并不是发生在智人广泛分散到欧亚大陆之前或之初，而是发生在智人最初分散到欧亚大陆之后，与旧石器时代上早期刀片技术的发展相吻合。资料来源：ReikoMatsushita传统上，学者们认为MP-UP过渡是一种突然的变化，其标志是新文化元素的革命性出现。例如，假设智人的神经突然发生突变，从而产生了超强的认知能力。这一变化使他们最终超越了其他古人类，并将尼安德特人赶尽杀绝。然而，这项研究对这一范式提出了挑战。研究人员考察了从旧石器时代中晚期、旧石器时代上古时期到旧石器时代上古时期六个文化阶段的五万年时间跨度内带刃石器的生产力。他们发现，创新生产力的大幅提高并不是发生在智人广泛扩散到欧亚大陆之前或之初。相反，创新生产力的大幅提高发生在智人最初的扩散之后，与旧石器时代上古早期刀片技术的发展相吻合。这一结果表明，文化变革是一个复杂的过程，涉及多个阶段，而不是单一的'革命'。首席研究员门胁诚二教授认为，从旧石器时代中期到旧石器时代上期的文化转型是一个复杂的进化过程，涉及多个方面，并在一个较长的时期内发生变化。他说："就尖端生产力而言，智人并不是在石器技术迅速革新之后才开始向欧亚大陆扩散的，'尖端'生产力的革新反而是后来发生的，是与刀片等石器的小型化同步进行的。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416767.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416767.htm

比用水拖地好不了多少 流行的医院消毒剂对常见的超级细菌无效

比用水拖地好不了多少流行的医院消毒剂对常见的超级细菌无效在世界抗菌宣传周期间进行的研究探讨了使用建议的氯基化学品来抗击艰难梭菌的效果，艰难梭菌是全球医疗环境中抗生素相关疾病的主要病因。一项最新研究显示，医院使用的一种主要氯消毒剂无法消除全球医疗环境中抗生素相关疾病的主要病因。这一发现来自普利茅斯大学的研究。这项新研究检测了三种不同的菌株对三种临床使用浓度的次氯酸钠的孢子反应。然后将孢子添加到手术服和病号服上，使用扫描电子显微镜进行检查，以确定孢子外衣是否有任何形态变化。研究表明，尽管许多医院使用高浓度漂白剂进行处理，但艰难梭菌孢子（又称艰难梭菌）仍然完全不受影响。事实上，氯化学物质用作表面消毒剂并不比使用不含添加剂的水更有效地破坏孢子。该研究的作者在《微生物学》杂志上撰文称，在临床环境中工作和接受治疗的易感人群可能会在不知不觉中面临感染这种超级细菌的风险。因此，随着生物杀灭剂的过度使用助长了全球抗菌药耐药性（AMR）的上升，他们呼吁开展紧急研究，寻找其他方法来消毒艰难梭菌芽孢，以切断临床环境中的传播链。普利茅斯大学分子微生物学副教授蒂娜-乔希（TinaJoshi）博士与该大学半岛医学院医学系四年级学生胡迈拉-艾哈迈德（HumairaAhmed）共同完成了这项研究。乔希博士说："随着抗微生物耐药性的发生率不断上升，超级细菌对人类健康的威胁也与日俱增。但是，这项研究不仅没有证明我们的临床环境对员工和病人来说是清洁和安全的，反而强调了艰难梭菌孢子在使用中和建议的活性氯浓度下耐受消毒的能力。它表明，我们需要适合目的、符合细菌进化规律的消毒剂和指南，这项研究应该会对全球医疗领域的现行消毒方案产生重大影响"。据了解，艰难梭菌是一种可导致腹泻、结肠炎和其他肠道并发症的微生物，每年感染全球数百万人。它每年在美国造成约29,000人死亡，在欧洲造成近8,500人死亡，最新数据显示，在英国COVID-19大流行开始之前，艰难梭菌感染的发病率正在上升。此前，Joshi博士及其同事已经证明，在暴露于推荐浓度的液态二氯异氰尿酸钠和个人防护织物（如手术服）中时，艰难梭菌孢子依然能够存活下来。微生物学会理事会成员、影响与影响力委员会联合主席乔希博士补充说："了解这些孢子和消毒剂如何相互作用，对于实际处理艰难梭菌感染和减轻医疗机构的感染负担至关重要。然而，关于艰难梭菌对杀菌剂的耐受程度以及是否会受到抗生素共耐受性的影响，仍有一些问题没有答案。随着AMR在全球范围内的不断增加，现在比以往任何时候都更迫切需要找到这些问题的答案--无论是针对艰难梭菌还是其他超级细菌"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399473.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399473.htm

科学家发现常见细菌素食品抗菌剂的意外影响

科学家发现常见细菌素食品抗菌剂的意外影响细菌会产生称为细菌素的化学物质来杀死微生物竞争者。这些化学物质可以杀死食品中具有潜在危险的病原体，从而起到天然防腐剂的作用。Lantibiotics是一类具有特别强抗菌特性的细菌素，被食品工业广泛使用。尽管Lantibiotics被广泛使用，但人们对这些生物素如何影响食用者的肠道微生物群却知之甚少。肠道中的微生物生活在一种微妙的平衡之中，共生菌通过分解营养物质、产生代谢产物以及--重要的是--抵御病原体，为人体提供重要的益处。如果过多的共生菌被抗菌食品防腐剂不加区别地杀死，机会性致病菌可能会取而代之，造成严重破坏--其结果并不比一开始就吃了受污染的食物好多少。芝加哥大学的科学家在《ACS化学生物学》（ACSChemicalBiology）杂志上发表的一项新研究发现，最常见的一类Lantibiotics生物制剂对病原体和维持人体健康的肠道共生菌都有很强的抑制作用。从啤酒和香肠到奶酪和蘸酱，Nisin（乳酸链球菌素）是一种常用的杀菌剂。它是由生活在奶牛乳腺中的细菌产生的，但人类肠道中的微生物也会产生类似的杀菌剂。张振润（Zhenrun"Jerry"Zhang）博士是芝加哥大学唐纳德-F-斯坦纳医学教授兼杜乔索斯家庭研究所所长埃里克-帕默（EricPamer）医学博士实验室的博士后学者，他想研究这种天然产生的生物素对肠道共生菌的影响。张说："从本质上讲，Nisin是一种抗生素，长期以来一直被添加到我们的食物中，但它如何影响我们的肠道微生物还没有得到很好的研究。尽管它在防止食品污染方面可能非常有效，但它也可能对我们人体的肠道微生物产生更大的影响。"他和他的同事挖掘了人类肠道细菌基因组的公共数据库，发现了产生六种与Nisin非常相似的不同肠道源Lantibiotics的基因，其中四种是新基因。然后，他们与伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校理查德-E.-赫克托化学讲座教授WilfredA.vanderDonk博士合作，生产了这些抗生素的不同版本，以测试它们对病原体和肠道共生菌的作用。研究人员发现，虽然不同的Lantibiotics具有不同的效果，但它们对病原体和普通细菌的杀灭作用是相同的。张说："这项研究首次表明，肠道共生菌容易受到兰特生物的影响，有时甚至比病原体还敏感。从目前食物中的Lantibiotics含量来看，它们很可能也会影响我们的肠道健康。"张和他的团队还研究了Lantibiotics的结构，以便更好地了解它们的活性，从而了解如何利用它们的抗菌特性做好事。例如，在另一项研究中，帕默实验室发现，由四种微生物（包括一种能产生兰替生物素的微生物）组成的联合体有助于保护小鼠免受耐抗生素肠球菌感染。他们还在研究不同人群中抗兰特生物素基因的流行情况，以便更好地了解这类细菌如何在不同条件和饮食下定植于肠道。张说："看来，Lantibiotics和其衍生的菌种并不总是对健康有益，因此我们正在寻找方法来抵消潜在的不良影响，同时利用它们更有益的抗菌特性。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416485.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416485.htm