Mikrobioloogia

Mikrobioloogia (vkr mikros 'vaike', bios 'elu', logos 'opetus') on mikroorganismide ehk mikroobide uurimisega tegelev teadusharu. Mikrobioloogia uurib eukaruootseid ja prokaruootseid mikroorganisme. Eukaruootsete mikroorganismide hulka kuuluvad seened ja protistid , millel on membraaniseoselised organellid . Samas prokaruootsetel organismidel, kes koik on mikroorganismid, seesugused rakuosised puuduvad. Prokaruootide hulka kuuluvad ka bakterid ja arhed . Ajalooliselt on mikrobioloogid keskendunud kultuuride kasvatamisele, nende varvimisele ja mikroskopeerimisele. Samas on vahem kui 1% tavakeskkonna mikroorganismidest laborikeskkonnas kultiveeritavad. ^[1] Et hinnata mikroorganismide olemasolu mingis keskkonnas, uuritakse proovis leiduvaid DNA voi RNA jarjestusi.

Ajalugu [ muuda | muuda lahteteksti ]

Hupoteesid mikroorganismide olemasolust olid sajandeid enne nende tegelikku avastamist. Esimesed opetused nahtamatu elu olemasolust parinevad 6. sajandist eKr. ^[2]

Tegelik mikroobide avastamine ja uurimine algas 17. sajandil, kui leiutati mikroskoop . 1665. aastal tegi Robert Hooke esimese jaadvustatud mikroskoopilise jalgimise. 1676. aastal jalgis Anton van Leeuwenhoek oma loodud uhelaatselise mikroskoobiga baktereid. Joseph Lister oli esimene, kes utles, et mikroorganismid pohjustavad nakkushaigusi ning kasutas fenoole desinfitseerijana. ^[3]^[4]

Bakterioloogia loi 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 sonastas tingimused, mis peavad olema taidetud toestamaks, et just mingi konkreetne haigustekitaja pohjustab seda konkreetset haigust, ja avastas uusi mikroorganisme. Louis Pasteur loi pastoriseerimise ja eri vaktsiine . ^[7]^[8] Pasteur ja Koch on mikrobioloogia rajajad, aga nende too ei naidanud 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 lahteteksti ]

Mikrobioloogia harusid jagatakse fundamentaal- ja rakendusteadusteks. Mikrobioloogiat saab klassifitseerida ka taksonoomia alusel, kui tegemist on bakterioloogia, mukoloogia , protozooloogia voi fukoloogia valdkonnaga. Mikrobioloogia ning teiste loodus- ja tappisteaduse harud kattuvad oma praktikas suures osas. Mikrobioloogia voib eri aspektides laieneda ka valjapoole traditsioonilisi kitsaid piire, naiteks olla osa biofuusika , biokeemia voi molekulaarbioloogia uuringutes.

Fundamentaalne mikrobioloogia [ muuda | muuda lahteteksti ]

Bakterioloogia ? teadus, mis uurib baktereid
Mukoloogia ? teadus, mis uurib seeni
Protozooloogia ? teadus, mis uurib ainurakseid
Futoloogia ? teadus, mis uurib vetikaid
Parasitoloogia ? teadus, mis uurib parasiite
Immunoloogia ? teadus, mis uurib immuunsusteemi
Viroloogia ? teadus, mis uurib viirusi
Nematoloogia ? teadus, mis uurib nematoode
Mikroobne tsutoloogia ? teadus mikroorganismide mikroskoopilistest detailidest
Mikroobifusioloogia ? teadus mikroobide biokeemilistest rakufunktsioonidest, tegeleb ka mikroobse kasvu, ainevahetuse ja rakustruktuuri uurimisega
Mikroobiokoloogia ? teadus, mis uurib suhet mikroobi ja keskkonna vahel
Mikroobigeneetika ? teadus, mis uurib mikroobide geeniregulatsiooni ja organiseeritust
Rakuline mikrobioloogia ? teadus, mis seob omavahel rakubioloogia ja mikrobioloogia
Evolutsiooniline mikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroobide evolutsiooni . Valdkond jaguneb kaheks:
- mikroobitaksonoomia ? tegeleb mikroorganismide nimetamise ja klassifikatsiooniga
- mikroobisustemaatika ? tegeleb mikroorganismide mitmekesisuse ja geneetilise varieeruvuse uurimisega
Generatsioonide mikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroorganisme, kellel on samad tunnused, mis nende vanematel
Sustemaatiline mikrobioloogia ? teadus, mis seob susteemibioloogia ja mikrobioloogia
Molekulaarne mikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroorganismide molekulaarseid pohimotteid ja fusioloogilisi protsesse

Muu [ muuda | muuda lahteteksti ]

Nanomikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroorganisme nanotasandil
Astromikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroorganismide esinemist kosmoses
Sojanduslik mikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroorganisme, keda kasutatakse bioloogiliste relvade tootmisel
Ennustav mikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroorganisme, kasutades matemaatilist modelleerimist

Rakendusteaduslik mikrobioloogia [ muuda | muuda lahteteksti ]

Meditsiiniline mikrobioloogia ? teadus, mis uurib patogeenseid mikroobe ja nende rolli haiguste tekkes. Kaasab ka mikroobse patogeneesi ja epidemioloogia uuringuid ning on seotud patoloogia ja immunoloogiaga . See valdkond holmab ka inimese mikrobioota , vahi ja kasvajate mikrokeskkonda.
Farmakoloogiline mikrobioloogia ? teadus, mis uurib antibiootikumide , ensuumide , vitamiinide , vaktsiinide ja muude farmakoloogiliste produktide tootmise, saastamise ja rikkumisega seotud mikroobe.
Toostuslik mikrobioloogia ? teadus, mis uurib, kuidas mikroobe toostusprotsessides kasutada. Naiteks toostuslikul kaaritamisel voi reovee puhastusel. Selle valdkonnaga on lahedaselt seotud ka olle tootmine, mis on oluline mikrobioloogia rakendusala.
Mikroobne biotehnoloogia ? teadus, mis uurib, kuidas mikroorganismide geneetilise ja molekulaarse muutmise tulemusena voib tulemuseks olla kasuliku saagise tootmine.
Toiduainete mikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroorganismide kasutamist toitu tootmisel, naiteks kaaritamisel. Lisaks uuritakse ka toidu riknemist ja sellest tingitud haigusi.
Pollumajanduslik mikrobioloogia ? teadus, mis uurib pollumajandusele olulisi mikroorganisme. Seda valdkonda saab jaotada jargmiselt:
- taimemikrobioloogia ja taimepatoloogia ? teadusharud, mis uurivad taime, taime patogeeni ja mikroorganismide vahelisi seoseid;
- mullamikrobioloogia ? teadus, mis uurib mullas leiduvaid mikroorganisme.
Veterinaarne mikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroobide rolli veterinaarmeditsiinis voi loomade taksonoomias.
Keskkonnamikrobioloogia ? teadus, mis uurib mikroobide funktsiooni ja erisust nende loomulikes elukeskkondades . Iseloomustab baktereid peamistes elukeskkondades , nagu risosfaar , fulosfaar , muld, pinnasevee okosusteemid, avaookeanid, ekstreemsed keskkonnad. Eriharud:
Veemikrobioloogia ? teadus, mis uurib vees elavaid mikroorganisme.
Ohumikrobioloogia ? teadus, mis uurib ohus asuvaid mikroorganisme.

Mikroorganismide kasulikkus [ muuda | muuda lahteteksti ]

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

Mikroobe kasutatakse toiduainetehnoloogias: toostuslikul kaaritamisel (alkoholi, aadika ja piimatoodete valmistamine) ja pagaritoostuses.

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

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

Mikroobid toodavad biopolumeere : polusahhariide , poluestreid ja poluamiide . Neid saab kasutada meditsiinis kudede taastamiseks ja kehas ravimite transportimiseks. Mikroorganisme kasutatakse paljude ainete biosunteesiks. ^[12]

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

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

Tuntud mikrobiolooge [ muuda | muuda lahteteksti ]

Vaata ka [ muuda | muuda lahteteksti ]

Viited [ muuda | muuda lahteteksti ]

↑ Nitesh RA, Ludwig W, Schleifer KH (2011). "Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation" . Microbiology Rev . 59 (1): 143?169. PMC 239358 . PMID 7535888 .
↑ Mahavira is dated 599 BC ? 527 BC. See. Dundas, Paul; John Hinnels ed. (2002). The Jain . London: Routledge. ISBN 0-415-26606-8 . {{ cite book }}: parameetris |author2= on uldnimi ( juhend ) p. 24
↑ Gest H (2005). "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 .
↑ Wainwright, Milton (2003). "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 .
↑ Drews G (1999). "Ferdinand Cohn, among the Founder of Microbiology". ASM News . 65 (8): 547.
↑ Ryan KJ, Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )
↑ Bordenave G (2003). "Louis Pasteur (1822?1895)". Microbes Infect . 5 (6): 553?60. DOI : 10.1016/S1286-4579(03)00075-3 . PMID 12758285 .
↑ Madigan M, Martinko J (editors) (2006). Brock Biology of Microorganisms (13th ed.). Pearson Education. Lk 1096. ISBN 0-321-73551-X . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )
↑ Johnson J (2001) [1998]. "Martinus Willem Beijerinck" . APSnet . American Phytopathological Society. Originaali arhiivikoopia seisuga 20.06.2010 . Vaadatud 2. mai 2010 . Retrieved from Internet Archive January 12, 2014.
↑ Pharmaceutical Microbiology Principles and Applications . Nirali Prakashan. Lk 1.1?1.2. ISBN 978-81-85790-61-9 . Vaadatud 18. juuni 2011 .
↑ Burkovski A (editor). (2008). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology . Caister Academic Press. ISBN 1-904455-30-1 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )
↑ Rehm BHA (editor). (2008). Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors: Applications and Perspectives . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )
↑ Diaz E (editor). (2008). Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology (1st ed.). Caister Academic Press. ISBN 1-904455-17-4 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )
↑ MacFarlane, GT; Cummings, JH (1999). "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 .
↑ Tannock GW (editor). (2005). Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-01-1 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )

[Amann1995-1] Nitesh RA, Ludwig W, Schleifer KH (2011). "Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation" . Microbiology Rev . 59 (1): 143?169. PMC 239358 . PMID 7535888 .

[vgV5o-2] Mahavira is dated 599 BC ? 527 BC. See. Dundas, Paul; John Hinnels ed. (2002). The Jain . London: Routledge. ISBN 0-415-26606-8 . {{ cite book }}: parameetris |author2= on uldnimi ( juhend ) p. 24

[i995F-3] Gest H (2005). "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 .

[hyd9Z-4] Wainwright, Milton (2003). "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 .

[VjjcJ-5] Drews G (1999). "Ferdinand Cohn, among the Founder of Microbiology". ASM News . 65 (8): 547.

[Sherris-6] Ryan KJ, Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )

[ZZO6k-7] Bordenave G (2003). "Louis Pasteur (1822?1895)". Microbes Infect . 5 (6): 553?60. DOI : 10.1016/S1286-4579(03)00075-3 . PMID 12758285 .

[Brock-8] Madigan M, Martinko J (editors) (2006). Brock Biology of Microorganisms (13th ed.). Pearson Education. Lk 1096. ISBN 0-321-73551-X . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )

[Yc3rO-9] Johnson J (2001) [1998]. "Martinus Willem Beijerinck" . APSnet . American Phytopathological Society. Originaali arhiivikoopia seisuga 20.06.2010 . Vaadatud 2. mai 2010 . Retrieved from Internet Archive January 12, 2014.

[Pharmaceutical_Microbiology_Principles_and_Applications-10] Pharmaceutical Microbiology Principles and Applications . Nirali Prakashan. Lk 1.1?1.2. ISBN 978-81-85790-61-9 . Vaadatud 18. juuni 2011 .

[BurkovskiA-11] Burkovski A (editor). (2008). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology . Caister Academic Press. ISBN 1-904455-30-1 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )

[RehmBHA-12] Rehm BHA (editor). (2008). Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors: Applications and Perspectives . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )

[Diaz-13] Diaz E (editor). (2008). Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology (1st ed.). Caister Academic Press. ISBN 1-904455-17-4 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )

[8tIvZ-14] MacFarlane, GT; Cummings, JH (1999). "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 .

[Tannockpro3-15] Tannock GW (editor). (2005). Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-01-1 . Vaadatud 25.03.2016 . {{ cite book }}: parameetris |author= on uldnimi ( juhend )

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]