El futuro de la microbiología

Hoy es quizás el mejor momento en la historia en ser un microbiólogo! El desarrollo de nuevas técnicas experimentales y la capacidad de los organismos de secuencia sin tener que cultivar en el laboratorio tiene primero diversidad revelada y la complejidad en el mundo microbiano no conocido previamente.

La mayoría de los microorganismos no se pueden cultivar en el laboratorio, por lo que fueron previamente desconocido antes de que el desarrollo de las técnicas de secuenciación de ADN. La explotación de esta biodiversidad microbiana para el descubrimiento de fármacos y aplicaciones de la biotecnología es un área interesante de investigación.

Con la amplia disponibilidad de antibióticos y vacunas en la última mitad del siglo 20, se pensaba que las enfermedades infecciosas a estar bajo control. La aparición de resistencia a los antibióticos y la rápida evolución de los patógenos bacterianos y virales han hecho microbiología médica un campo urgente y apasionante de la ciencia.

Fronteras Emocionantes

Es un momento emocionante para microbiología porque las herramientas disponibles para estudiar los microbios han mejorado mucho recientemente. Biología molecular (el estudio de los ácidos nucleicos como el ADN y el ARN) ha mejorado tanto que los microbiólogos están utilizando herramientas moleculares en muchas ramas de la materia.

Estas herramientas incluyen ADN y ARN de secuenciación y la manipulación, que han permitido a los microbiólogos a comprender la función de las enzimas y la evolución de los microorganismos, y les han permitido manipular genomas microbianos (el material genético de organismos).

La secuenciación completa de los genomas microbianos es una frontera emocionante porque abre la puerta al conocimiento de la diversidad metabólica variadas del mundo microbiano. Sólo una fracción de los muchos microorganismos de la tierra han tenido toda su genomas secuenciados, sino de los que tienen, la ciencia ha aprendido mucho acerca de los genes microbianos y evolución.

Un ejemplo interesante de esto es la reciente secuenciación del genoma completo de la cepa de Yersinia pestis responsable de la plaga de la muerte Negro en Inglaterra que diezmó a la población humana en el año 1300. ADN recogido de los restos excavados fue cuidadosamente secuenciada para volver a montar todos los genes de la bacteria y mostró cómo esta cepa está relacionada con las cepas de Y. pestis Todavía hoy en día.

Un campo en rápido aumento en microbiología es el estudio de todos los microorganismos y sus genes y productos procedentes de un entorno específico, llamado investigación microbioma. Este emocionante nueva frontera de la microbiología es posible debido a los avances en la tecnología de secuenciación y ha abierto los ojos a la diversidad invisible de la vida microbiana en la tierra.

Encuestas recientes de los océanos, por ejemplo, han revelado muchas veces más especies de bacterias y arqueas de lo esperado, con nuevas rutas metabólicas incalculables.

Un enfoque popular de la investigación microbioma es sobre los microbios que habitan en el cuerpo humano. La colección de microbios que viven naturalmente en y sobre el cuerpo están presentes en todo el mundo y, potencialmente, juegan un papel muy importante en la salud humana y la enfermedad.

Los microbiólogos que este es el caso, ya que estos microbios están presentes en números mayores que diez veces superiores a las de las células del cuerpo humano. Ellos representan hasta el 2-1 / 2 libras de peso corporal para adultos y expresan alrededor de 100 veces más genes que nosotros.

La investigación sobre los microbios del cuerpo humano y todas sus genes se llama investigación microbioma humano y ha encontrado vínculos entre ella y todo, desde el aumento de peso con el cáncer a la depresión.

Desafíos pendientes

La microbiología es todavía una ciencia joven, por lo que hay muchas fronteras aún por explorar. Por ejemplo, parece que los científicos han descrito sólo la punta del iceberg de la variedad de la vida microbiana en la tierra. En particular, la variedad de virus que infectan a los seres humanos no son todos conocidos. Además, las muchas variedades de virus de la tierra son difíciles de estimar, incluso.

El estudio de las curas para las enfermedades virales sigue siendo un reto importante, con virus como el VIH y la gripe restantes un reto importante. Los virus como la poliomielitis y el sarampión que han sido erradicadas, esencialmente en los países desarrollados todavía matan y desfiguran los niños alrededor del mundo en países en desarrollo.

Tan recientemente como en 2014, la India fue declarada libre de polio, sólo después de que se gastaron más de $ 2 billones montar una campaña de vacunación masiva. Sin embargo, las enfermedades infecciosas como la neumonía siguen siendo la causa número uno de mortalidad infantil en todo el mundo porque las vacunas son difíciles de cumplir en los países en desarrollo.

La investigación está en curso sobre la protección contra enfermedades como la malaria y la tuberculosis. La vacunación no ha demostrado ser eficaz para estas enfermedades que ocultan del sistema inmunitario. Otras estrategias contra la malaria incluyen infectando mosquitos (los insectos que infectan a los seres humanos con la enfermedad) con bacterias que matan al parásito de la malaria, pero la investigación está en curso.

Las vacunas son eficaces para la prevención de las enfermedades infecciosas, pero es los antibióticos que se utilizan para tratar eficazmente las infecciones activas. Después de la edad de oro del descubrimiento de antibióticos vino un largo período de dependencia de los antibióticos por la medicina moderna. Eran tan efectiva en el tratamiento de la mayoría de las infecciones que los médicos llegaron a ser complacientes acerca de su uso.

La humanidad está entrando ahora en la fase de resistencia a los antibióticos donde la mayoría, si no todos, de los antibióticos utiliza ahora se están convirtiendo en inútiles contra el aumento de los patógenos resistentes a los antibióticos. Esto se ha convertido en un problema tan grave que en la primavera de 2014, la Organización Mundial de la Salud declaró la resistencia a los antibióticos de una crisis de salud global.