Mikrobioloogia

Allikas: Vikipeedia
Mikroorganismide kasvatamine Petri tassil.

Mikrobioloogia (vkr mikros 'väike', bios 'elu', logos 'õpetus') on mikroorganismide ehk mikroobide uurimisega tegelev teadusharu. Mikrobioloogia uurib eukarüootseid ja prokarüootseid mikroorganisme. Eukarüootsete mikroorganismide hulka kuuluvad seened ja protistid, millel on membraaniseoselised organellid. Samas prokarüootsetel organismidel, kes kõik on mikroorganismid, seesugused rakuosised puuduvad. Prokarüootide hulka kuuluvad ka bakterid ja arhed. Ajalooliselt on mikrobioloogid keskendunud kultuuride kasvatamisele, nende värvimisele ja mikroskopeerimisele. Samas on vähem kui 1% tavakeskkonna mikroorganismidest laborikeskkonnas kultiveeritavad. [1] Et hinnata mikroorganismide olemasolu mingis keskkonnas, uuritakse proovis leiduvaid DNA või RNA järjestusi.

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Kuigi pärmseeni on inimkond kasutanud juba tuhandeid aastaid, tõestas nende olemasolu olulise rolli käärimisprotsessi läbiviimisel alles Louis Pasteur 1857. aastal. Pildil on pagaripärmi mutantide lahjenduste tilk-külvid agariplaadil tüvede elulemuse võrdlemiseks.

Hüpoteesid mikroorganismide olemasolust olid sajandeid enne nende tegelikku avastamist. Esimesed õpetused nähtamatu elu olemasolust pärinevad 6. sajandist eKr. [2]

Tegelik mikroobide avastamine ja uurimine algas 17. sajandil, kui leiutati mikroskoop. 1665. aastal tegi Robert Hooke esimese jäädvustatud mikroskoopilise jälgimise. 1676. aastal jälgis Anton van Leeuwenhoek oma loodud üheläätselise mikroskoobiga baktereid. Joseph Lister oli esimene, kes ütles, et mikroorganismid põhjustavad nakkushaigusi ning kasutas fenoole desinfitseerijana. [3] [4]

Bakterioloogia lõi 20. sajandil Ferdinand Cohn, kes alustas ka bakterite taksonoomilist klassifikatseerimist. [5] Tema kaasaegsed olid Louis Pasteur ja Robert Koch, keda peetakse mikrobioloogia isadeks. [6] Robert Koch sõnastas tingimused, mis peavad olema täidetud tõestamaks, et just mingi konkreetne haigustekitaja põhjustab seda konkreetset haigust, ja avastas uusi mikroorganisme. Louis Pasteur lõi pastöriseerimise ja eri vaktsiine. [7] [8] Pasteur ja Koch on mikrobioloogia rajajad, aga nende töö ei näidanud mikrobioloogia mitmekesisust, vaid keskendus pigem meditsiinile. Alles 20. sajandi teisel poolel hakkas mikrobioloogia arenema. Avastati viirused, kemolitotroofia, geokeemiliste protsesside bakterid ja loodi uusi tehnoloogiaid. [9]

Harud [10][muuda | muuda lähteteksti]

Molekulaarbioloogia labor

Mikrobioloogia harusid jagatakse fundamentaal- ja rakendusteadusteks. Mikrobioloogiat saab klassifitseerida ka taksonoomia alusel, kui tegemist on bakterioloogia, mükoloogia, protozooloogia või fükoloogia valdkonnaga. Mikrobioloogia ja teiste loodus- ning täppisteaduse harud kattuvad oma praktikas suures osas. Mikrobioloogia võib eri aspektides laieneda ka väljaspoole traditsioonilisi kitsaid piire, näiteks olla osa biofüüsika, biokeemia või molekulaarbioloogia uuringutes.

Fundamentaalne mikrobioloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Muu[muuda | muuda lähteteksti]

Rakendusteaduslik mikrobioloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Vähirakkude laboratoorne kasvatamine plastnõudes.

Mikroorganismide kasulikkus[muuda | muuda lähteteksti]

Tööstuslikud fermenteerimise anumad õlletööstuses

Vaatamata sellele, et mikroorganismid tekitavad haigusi, on neist inimestele palju kasu.

Mikroobe kasutatakse toiduainetehnoloogias: tööstuslikul kääritamisel (alkoholi, äädika ja piimatoodete valmistamine) ja pagaritööstuses.

Mikroorganisme rakendatakse antibiootikumide ja aminohapete tootmisel ja abilisena keerulisemate organismide (taimede) kloonimisel. [11]

Mikroorganisme kasutatakse ensüümide ja reportergeenide tootmisel ning ka uudsete molekulaarbioloogiliste tehnoloogiate katsetamisel.

Mikroobid toodavad biopolümeere: polüsahhariide, polüestreid ja polüamiide. Neid saab kasutada meditsiinis kudede taastamiseks ja kehas ravimite transportimiseks. Mikroorganisme kasutatakse paljude ainete biosünteesiks. [12]

Sageli kasutatakse mikroorganisme keskkonnaprobleemide lahendamiseks. Eri liigid suudavad lagundada paljusid toksilisi jäätmeid, seega kasutatakse ulatuslikumate reostuste likvideerimiseks segu bakterite ja seente liikidest ning tüvedest, sest igaüks neist tuleb toime eri ainega. [13]

Bakteritel on oluline roll inimese mikrobiootas. Seedetraktis aitavad nad kaasa vitamiinide ja aminohapete tootmisele, seedivad toitu ja hävitavad kahjulikke mikroobe. [14][15]

Tuntud mikrobiolooge[muuda | muuda lähteteksti]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. "Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation". Microbiology Rev. 59 (1): 143–169. PMC 239358. PMID 7535888. 
  2. Mahavira is dated 599 BC - 527 BC. See. Dundas, Paul; John Hinnels ed. The Jain. London: Routledge. ISBN 0-415-26606-8.  p. 24
  3. Gest H. "The remarkable vision of Robert Hooke (1635-1703): first observer of the microbial world". Perspect. Biol. Med. 48 (2): 266–72. doi:10.1353/pbm.2005.0053. PMID 15834198. 
  4. Wainwright, Milton. "An Alternative View of the Early History of Microbiology". Advances in Applied Microbiology. Advances in Applied Microbiology 52: 333–55. doi:10.1016/S0065-2164(03)01013-X. ISBN 978-0-12-002654-8. PMID 12964250. 
  5. Drews G. "Ferdinand Cohn, among the Founder of Microbiology". ASM News 65 (8): 547. 
  6. Ryan KJ, Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology (väljaanne 4th ). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9. 
  7. Bordenave G. "Louis Pasteur (1822-1895)". Microbes Infect. 5 (6): 553–60. doi:10.1016/S1286-4579(03)00075-3. PMID 12758285. 
  8. Madigan M, Martinko J (editors). Brock Biology of Microorganisms (väljaanne 13th ). Pearson Education. p. 1096. ISBN 0-321-73551-X. 
  9. Johnson J. "Martinus Willem Beijerinck". APSnet. American Phytopathological Society. Originaali arhiivikoopia seisuga 2010-06-20. Vaadatud 2. mai 2010.  Retrieved from Internet Archive January 12, 2014.
  10. Pharmaceutical Microbiology Principles and Applications. Nirali Prakashan. pp. 1.1–1.2. ISBN 978-81-85790-61-9. Vaadatud 18. juuni 2011. 
  11. Burkovski A (editor). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press. ISBN 1-904455-30-1. Vaadatud 2016-03-25. 
  12. Rehm BHA (editor). Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors: Applications and Perspectives. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3. Vaadatud 2016-03-25. 
  13. Diaz E (editor). Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology (väljaanne 1st ). Caister Academic Press. ISBN 1-904455-17-4. Vaadatud 2016-03-25. 
  14. MacFarlane, GT; Cummings, JH. "Probiotics and prebiotics: Can regulating the activities of intestinal bacteria benefit health?". BMJ: British Medical Journal 318 (7189): 999–1003. doi:10.1136/bmj.318.7189.999. PMC 1115424. PMID 10195977. 
  15. Tannock GW (editor). Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-01-1. Vaadatud 2016-03-25.