科学:古老的细菌被及时冻结

2017-07-13 05:46:18

作者:BERNICE WUETHRICH 3500和7100年前在加拿大北极地区冻结的微生物可能是细菌如何进化出细菌抗性的关键在未来,加拿大生物学家希望能够复活埋藏在10万年前形成的冰中的微生物位于魁北克省Sainte-Foy的拉瓦尔大学的Roger Levesque和他的团队在埃尔斯米尔岛的Agassiz冰盖上发现了这种细菌由于细菌在不同时间被冷冻,它们提供细菌进化的冻结框架视图魁北克团队成员马丁汉德菲尔德从一块从冰盖顶部钻到基岩的130米长的岩心中回收了微生物核心产生六种酵母样生物,四种革兰氏阴性细菌和一种尚待鉴定的生物微生物可能被风吹到冰盖上,在那里它们逐渐被埋没 Handfield从109米和120米深处回收了冷冻微生物,其中平均温度约为-20摄氏度它们在假动作状态下存活了数千年,既没有代谢也没有繁殖有机体靠近核心的中心 Handfield首先用紫外线对核心外层进行消毒,以防止被现代微生物污染然后他将冰芯融化并过滤融水当微生物加热时,一小部分复苏 Handfield相信他们可能通过将自己与保护性颗粒(如花粉粒或微小的污垢袋)联系起来而幸存下来马萨诸塞大学阿默斯特分校的微生物学家布莱恩·杜瓦尔认为,微生物的存活表明,火星等北极上有冰水和二氧化碳冰的行星也可能存在生命 “如果我们去火星,我们可能会进行一次演习,”曾与加利福尼亚州美国宇航局 - 艾姆斯研究中心合作研究地球以外可能生命的杜瓦尔说但Levesque更关注微生物将揭示细菌的进化及其对抗生素的抗性 “关键问题是抗生素抗性基因的来源,”莱维斯克说如果这些古老的细菌含有抗生素基因或质粒,与细菌染色体分开的小圆形DNA片段,并且经常编码生活在当今细菌中的抗生素抗性,那么部分答案将变得清晰根据波士顿塔夫茨大学医学院适应遗传和耐药中心的斯图尔特·利维的说法,科学家们在本世纪上半叶 - 抗生素时代之前的细菌集合中发现了质粒 “我们之前知道质粒存在,但我们不知道多久以前,”利维说如果古代质粒与今天发现的质粒完全不同,那么它可能意味着质粒来来去去,或者它们随着时间的推移而发生显着变化然而,如果质粒与今天的质粒非常相似,则意味着它们在整个细菌进化过程中都是保守的到目前为止,在革兰氏阴性菌中,Handfield已经发现了一些类似于今天存活的细菌菌株的质粒他已开始对DNA进行测序,寻找编码β-内酰胺酶的基因,使抗菌剂失活的酶,以及对青霉素抗生素耐药性的原因尽管过去从南极和格陵兰冰芯中回收了活微生物,但尚未对其DNA进行分析 Agassiz核心提供了一个在不到150米深的岩心中观察10万年细菌进化的机会虽然这段时间跨度仅代表人类进化的1500代,