微生物学最新国际动态

我是谁！

　　微生物学这门学科源于法国，历来应用存在学或现象学方法来识别微生物，就是我们所说的显型。识别依赖于细菌培养基上菌群的生长和外观，显微镜下生物体的形状，其吸收的化学染色，与糖和其他代谢产物的生化反应。
  　　然而，在过去几十年中，随着分子工具的发展，已经能够分析微生物的本质特征-DNA。分子方法已进入临床微生物学实验室，首先是聚合酶链反应（PCR），但最近序列分析仪器已应用于诊断。
  　　Cathy A. Petti医学博士，担任帕洛阿尔托医学基金会实验室主任。她说，“序列分析确实推动了微生物领域的发展[Petti CA. Clin Infec Dis. 2007；44:1108-1114]。在我看来，目标DNA序列分析彻底改变了我们对造成人类疾病的微生物的宽度的理解力。”Petti博士承认，生化试验和半自动仪器对有特征的标准分离菌是有效的。然而，她提到只有现在才有可能准确地识别微生物，找到新的和新兴的病原体。“人们将一些微生物定为'新'物种，认为他们从来没有引起过疾病，这是一种误区，”她说，“举个例子，我们在20至25年前只是没有工具能日常区分魏斯氏菌属与乳酸杆菌或草绿色链球菌。分析目标DNA序列，使我们能更好地识别微生物，研究这些微生物在某一特定临床综合征中的致病因子。”
  　　Petti博士又说到，更重要的是序列分析已经对即使是已充分研究的微生物的基本识别提出质疑。“根据您使用的靶序列，很难区分什么是大肠杆菌，什么是志贺氏菌， ”她说，“如果您使用的16S核糖体RNA [rRNA] 基因，它们是相同的。进一步来说：全基因组序列分析表明，一些大肠杆菌菌株只有百分之四十的蛋白质排序是相同的。”
  　　Michel Drancourt，医学博士，哲学博士，任马赛医学院和地中海大学的临床微生物学教授。他指出序列分析的实用优点主要是：其具有决定性。他说：“当你拥有了生物体的基因排序，就不需要其他内容了。”
  　　第二个主要优点是，序列可以存储在大型数据库里。“现在有几个在互联网上很容易进去的大型数据库，”Drancourt博士说，”任何人都可以将他在实验室里取得的序列与数据库进行对照，这是其他方法不能取代的。”在美国最有名的和最重要的序列数据库是基因数据库。
  　　已测序的细菌基因在不断增加，用测序进行细菌识别的价值就在不断增大。Drancourt博士估计，到2007年，352种生物的479个基因组已完成测序，包括所有常见的人类病原体（Fournier PE等人，Lancet Infect Dis. 2007;7:711-723）。这一数字仍在继续增加。
  　　在疾病控制与预防中心，Hans PeterHinrikson，博士，FAMH，正在努力建立一个综合性参考数据库，其中包括DNA序列及其他的微生物诊断信息。他指出，用测序进行识别的方法的质量取决于使用的参考数据库的质量。“免费数据库像基因数据库，包含广泛的微生物序列，同时未经过整理，“传染病协调中心特殊细菌学参考实验室主任Hinrikson博士说。收费的数据库是整理好的，但仅针对最常见的病原体。“我们正在尝试做的，”Hinrikson博士说，“是配置一个高品质的参考数据库，MicrobeNet，包含所有临床有关的微生物以及其种属的序列和其他诊断信息，这样我们第一次看到任何微生物都能识别它。”
  　　在诊断微生物学实验室，序列分析首先用于分枝杆菌。博士D（ABMM），梅奥诊所的临床微生物科室顾问和梅奥医学院实验室医学和病理学副教授Nancy L.Wengenack说，“我们用序列分析几乎可以识别所有的分枝杆菌，”比起非分子方法，序列分析的真正优势在于，因为许多分枝杆菌生长十分缓慢，用典型的生化方法，可能需要几个星期到两个月才能最终识别。“序列分析好处在于，”Wengenack博士说，“培养基中只要长出分离菌，我们就可以在24小时内最终识别。序列分析只用这么短的时间，对患者来说受益无穷。”
  　　Karen M. Frank，医学博士，哲学博士，任芝加哥大学医学中心病理学系助教，临床微生物学和免疫学实验室主任。她利用序列分析识别抗酸杆菌，并确认它为用常规方法难以识别的其他微生物类，包括非发酵菌和厌氧菌。“比起分枝杆菌，确认这些微生物是有一点麻烦，”Frank博士说。她现在将难以识别的微生物送到参考实验室进行测序。同时她也在自己实验室对生物体进行序列分析，然后将得出的结果与参考实验室的进行对照，获得确认数据。
  　　J i l l E . C l a r r i d g e ， I I I ， P h D ， D（ABMM），在西雅图VA任微生物学、血清学和分子微生物学实验室业务主任，在美国华盛顿大学任检验医学教授。他已对根据规定标准选定的临床标本进行序列分析超过15年了。Clarridge博士说，“我们发现，决定进行一个分离菌的16S rRNA基因序列分析是以健全的标准为基础的，这是一个必要的，令人满意的，并符合成本效益的方法，用来识别某个具临床意义的生物体。”
  <P>　　分子方法用来识别真菌也很有用。“我们用常规方法如显微镜，就可以很容易地迅速地找出大量的真菌，”Wengenack博士说，像白