Scholar Hub/Chủ đề/#bacteria/
Vi khuẩn là vi sinh vật đơn bào không nhân, có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái do khả năng phân hủy và tái chế dưỡng chất. Chúng mang đa dạng về kích thước và hình dạng, sinh sản chủ yếu qua phân đôi. Vi khuẩn sống ở nhiều môi trường, kể cả điều kiện khắc nghiệt, và đóng góp lớn vào chu trình dinh dưỡng, sản xuất thực phẩm, và công nghệ sinh học. Dù nhiều loại có ích, một số gây bệnh, khiến ngành y học tập trung nghiên cứu để phát triển vaccine và thuốc kháng sinh. Hiểu về vi khuẩn mang lại cơ hội sử dụng hiệu quả và bảo vệ sức khỏe con người.
Giới Thiệu Về Vi Khuẩn
Vi khuẩn là những vi sinh vật đơn bào không nhân, xuất hiện trên hành tinh từ hàng tỷ năm trước. Chúng là một phần quan trọng của hệ sinh thái vì khả năng phân hủy, tái chế các chất dinh dưỡng và hỗ trợ các sinh vật khác trong chuỗi thức ăn.
Đặc Điểm Cấu Trúc
Vi khuẩn có kích thước rất nhỏ, thường chỉ từ 0.5 đến 5 micromet, và đa dạng về hình dạng bao gồm cầu khuẩn, trực khuẩn, xoắn khuẩn, và hình sao. Mặc dù không có nhân tế bào rõ ràng, vật chất di truyền của vi khuẩn nằm trong một vùng gọi là nucleoid. Chúng có thành tế bào cứng, bọc bên ngoài màng sinh chất giúp bảo vệ và duy trì hình dạng.
Sinh Sản Và Phát Triển
Vi khuẩn thường sinh sản vô tính qua quá trình phân đôi, một hình thức nhân lên đơn giản, nhanh chóng. Điều này cho phép chúng phát triển với tốc độ nhanh trong điều kiện thích hợp. Một số loài vi khuẩn có thể trao đổi vật chất di truyền thông qua những quá trình như tiếp hợp, biến nạp, và tải nạp, giúp tăng cường khả năng thích nghi dưới áp lực môi trường.
Môi Trường Sống
Vi khuẩn tồn tại khắp nơi trên Trái Đất, từ đất, nước, đá đến cơ thể người và các sinh vật khác. Chúng có thể sống trong các điều kiện cực đoan như nhiệt độ cao, mặn đậm đặc, acid hoặc base rất mạnh, điều này khiến chúng trở thành một nhóm sinh vật đa dạng và thành công.
Vai Trò Trong Tự Nhiên Và Công Nghệ
Trong tự nhiên, vi khuẩn là những mắt xích quan trọng trong chu trình dinh dưỡng, tham gia vào quá trình cố định đạm, phân hủy sinh học và quá trình phong hóa đá. Trong lĩnh vực công nghệ, vi khuẩn được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm (như sữa chua, phô mai), dược phẩm (kháng sinh), xử lý nước thải và sản xuất năng lượng sinh học.
Vi Khuẩn Và Sức Khỏe Con Người
Mặc dù nhiều loại vi khuẩn có lợi và không gây hại, một số là nguyên nhân gây bệnh cho con người, bao gồm các bệnh nhiễm trùng như lao, viêm phổi, và nhiễm trùng cầu khuẩn. Ngành y học nghiên cứu vi khuẩn để tìm hiểu cách phòng ngừa và điều trị các bệnh do chúng gây ra, cũng như phát triển các loại vaccine và thuốc kháng sinh hiệu quả.
Kết Luận
Vi khuẩn là một phần thiết yếu của cả môi trường thiên nhiên và cuộc sống con người, đóng góp nhiều vào sức khỏe, công nghệ và sinh thái. Hiểu biết về vi khuẩn giúp chúng ta nắm bắt cơ hội sử dụng chúng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đồng thời bảo vệ khỏi những đe dọa sức khỏe mà chúng có thể gây ra.
Naïve Bayesian Classifier for Rapid Assignment of rRNA Sequences into the New Bacterial Taxonomy Applied and Environmental Microbiology - Tập 73 Số 16 - Trang 5261-5267 - 2007
ABSTRACT
The Ribosomal Database Project (RDP) Classifier, a naïve Bayesian classifier, can rapidly and accurately classify bacterial 16S rRNA sequences into the new higher-order taxonomy proposed in Bergey's
Taxonomic Outline of the Prokaryotes
(2nd ed., release 5.0, Springer-Verlag, New York, NY, 2004). It provides taxonomic assignments from domain to genus, with confidence estimates for each assignment. The majority of classifications (98%) were of high estimated confidence (≥95%) and high accuracy (98%). In addition to being tested with the corpus of 5,014 type strain sequences from Bergey's outline, the RDP Classifier was tested with a corpus of 23,095 rRNA sequences as assigned by the NCBI into their alternative higher-order taxonomy. The results from leave-one-out testing on both corpora show that the overall accuracies at all levels of confidence for near-full-length and 400-base segments were 89% or above down to the genus level, and the majority of the classification errors appear to be due to anomalies in the current taxonomies. For shorter rRNA segments, such as those that might be generated by pyrosequencing, the error rate varied greatly over the length of the 16S rRNA gene, with segments around the V2 and V4 variable regions giving the lowest error rates. The RDP Classifier is suitable both for the analysis of single rRNA sequences and for the analysis of libraries of thousands of sequences. Another related tool, RDP Library Compare, was developed to facilitate microbial-community comparison based on 16S rRNA gene sequence libraries. It combines the RDP Classifier with a statistical test to flag taxa differentially represented between samples. The RDP Classifier and RDP Library Compare are available online at
http://rdp.cme.msu.edu/
.
A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 337 Số 6096 - Trang 816-821 - 2012
Ditching Invading DNA
Bacteria and archaea protect themselves from invasive foreign nucleic acids through an RNA-mediated adaptive immune system called CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/CRISPR-associated (Cas).
Jinek
et al.
(p.
816
, published online 28 June; see the Perspective by
Brouns
) found that for the type II CRISPR/Cas system, the CRISPR RNA (crRNA) as well as the trans-activating crRNA—which is known to be involved in the pre-crRNA processing—were both required to direct the Cas9 endonuclease to cleave the invading target DNA. Furthermore, engineered RNA molecules were able to program the Cas9 endonuclease to cleave specific DNA sequences to generate double-stranded DNA breaks.
Bacterial Biofilms: A Common Cause of Persistent Infections American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 284 Số 5418 - Trang 1318-1322 - 1999
Bacteria that attach to surfaces aggregate in a hydrated polymeric matrix of their own synthesis to form biofilms. Formation of these sessile communities and their inherent resistance to antimicrobial agents are at the root of many persistent and chronic bacterial infections. Studies of biofilms have revealed differentiated, structured groups of cells with community properties. Recent advances in our understanding of the genetic and molecular basis of bacterial community behavior point to therapeutic targets that may provide a means for the control of biofilm infections.
Neutrophil Extracellular Traps Kill Bacteria American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 303 Số 5663 - Trang 1532-1535 - 2004
Neutrophils engulf and kill bacteria when their antimicrobial granules fuse with the phagosome. Here, we describe that, upon activation, neutrophils release granule proteins and chromatin that together form extracellular fibers that bind Gram-positive and -negative bacteria. These neutrophil extracellular traps (NETs) degrade virulence factors and kill bacteria. NETs are abundant in vivo in experimental dysentery and spontaneous human appendicitis, two examples of acute inflammation. NETs appear to be a form of innate response that binds microorganisms, prevents them from spreading, and ensures a high local concentration of antimicrobial agents to degrade virulence factors and kill bacteria.
