什么是细菌？

细菌是微小的，单细胞的生物，在其内部和其他生物体内部和外部的每个环境中都存在。免疫系统的保护作用使人体中绝大多数细菌无害，许多细菌是有益的，尤其是在我们的消化系统中。然而，几种细菌是致病性的，并引起传染病，包括霍乱，结核病和衣原体。

在我们了解有关引起疾病（致病性）细菌的更多信息之前，我们将研究典型细菌的特征。

此矢量图像完全由Ali Zifan（自己的作品）制作；来自生物学10E教科书的使用信息（第4章，第63页）作者：Peter Raven，Kenneth Mason，CC BY-SA 4.0

细菌细胞

有些但并非所有细菌细胞都有一个或多个用于运动的鞭毛，一个外胶囊层和pili - 类似头发的附属物，可以帮助它们粘在表面上。这些使细菌可以将遗传物质转移到其他细胞上，这种机制可以有助于疾病的传播。

大多数细菌都有一个细胞壁，可使细菌形状，一种可以通过的内部渗透性质膜和一种称为细胞质的凝胶状物质。我们感兴趣的是在细胞质中自由漂浮的遗传物质或DNA，该遗传物质或DNA包含在称为染色体的圆形分子中。这包含了细菌开发和功能中使用的所有遗传指令。也可能存在质粒（附加遗传物质）（此处未显示）。这些是小的圆形DNA分子，可以在细菌之间传递，并且可以编码使细菌对抗生素具有抗性的基因。

鉴定细菌

细菌通常将细菌分为两组：革兰氏阳性和革兰氏阴性，基于其细胞壁是否可以被称为晶体紫的化学物质染色。革兰氏阳性细菌保留了紫罗兰色染料的颜色，而革兰氏阴性细菌则没有。革兰氏染色对于粗略分类细菌非常有用，尤其是因为某些抗生素可以在革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌上起作用，但两者都不能。

致病革兰氏阳性细菌及其引起的感染包括：

• 芽孢杆菌（炭疽病）
• 李斯特菌（引起食物中毒）
• 葡萄球菌（肺炎，皮肤感染）
• 链球菌（肺炎和脑膜炎，喉咙痛）
• 肠球菌（尿路感染）
• 梭状芽胞杆菌（食物中毒，破伤风）

致病革兰氏阴性细菌及其引起的感染包括：

• E.大肠杆菌（食物中毒）
• 军团菌（军团病）
• 弧菌霍乱（霍乱）
• 奈瑟里亚（淋病）
• 衣原体（衣原体）

不幸的是，使用这种方法无法可靠地检测到一些重要的人类病原体。分枝杆菌结核，导致结核病和分枝杆菌麻风，这会导致麻风病，应该是革兰氏阴性的。但是，它们具有“脂肪”细胞壁，这些细胞壁不能保留革兰氏污渍。此外，尽管在某些情况下有用，但革兰氏阴性通常并不具体，即是否可以用任何特定的抗生素治疗特定的感染。来自同一物种的细菌可能容易受到不同抗生素的影响。

幸运的是，现在可以使用新的方法来识别更准确的细菌。在本课程中，您将了解如何使用基因组测序来非常准确地识别引起疾病的细菌。它不仅可以区分非常不同类型的细菌，例如革兰氏阳性与革兰氏阴性，而且还可以区分不同患者的细菌与同一物种。这意味着它可以用于跟踪人与人之间细菌的传播。基因组测序还有助于我们确定抗生素耐药性的原因，并可用于针对特定感染调整抗生素治疗。这将有助于减少抗生素耐药性的扩散。