Mikrobiologie definice
Mikrobiologie se zabývá studiem mikroskopických organismů, jako jsou bakterie, houby a protisty. Zahrnuje také studium virů, které nejsou technicky klasifikovány jako živé organismy, ale obsahují genetický materiál. Mikrobiologický výzkum zahrnuje všechny aspekty těchto mikroorganismů, jako je jejich chování, evoluce, ekologie, biochemie a fyziologie, spolu s patologií nemocí, které způsobují.
Historie mikrobiologie
Vědci poprvé pozorovali mikroorganismy, když byly v 17. století vyvinuty první primitivní mikroskopy. Anton von Leeuwenhoek jako první publikoval pozorování bakterií, které pozoroval při pohledu na vodu mikroskopem. V roce 1684 byly jeho kresby bakterií zveřejněny v časopise Philosophical Transactions londýnské Královské společnosti; jedná se o první známé kresby bakterií. Jako první také popsal prvoky, což jsou jednobuněčné organismy, mezi něž patří i améby, a také popsal kvasinky, což jsou houby, v pivu.
Mikrobiologické techniky využil k vyvrácení dlouho zastávané teorie spontánní generace v 19. století. Spontánní generace byla přesvědčením, že živé organismy vznikají spontánně z kombinace složek, často včetně složek anorganických. Lidé například věřili, že myši vznikají ze znečištěné látky v kombinaci s pšenicí, pokud se tato kombinace nechá ležet. Přestože vědci jako Francesco Redi vyvrátili spontánní generaci již v 17. století, víra v tuto teorii přetrvávala až do 19. století. To se začalo měnit, když Louis Pasteur provedl pokusy s mikroorganismy. Ukázal, že mikroorganismy lze odfiltrovat ze vzduchu pomocí vaty, a také dokázal udržet tekutiny sterilní po delší dobu tím, že je vařil v baňce s labutím hrdlem. K dalším významným pokrokům v 19. století patřilo široké používání složeného mikroskopu a vývoj barvicích technik za účelem lepší vizualizace mikroorganismů. Kromě toho si lidé začali uvědomovat, že mikroorganismy mohou způsobovat nemoci, a prováděli pokusy s imunitou.
20. století bylo pro všechny formy vědy, včetně mikrobiologie, obdobím velkého pokroku. Byly vyvinuty první vakcíny a antibiotika a k léčbě bakteriálních onemocnění, jako je syfilis, byly použity první chemoterapeutika. Byla objevena kyselina deoxyribonukleová (DNA) jako genetický materiál buňky, což otevřelo oblast genetického výzkumu a umožnilo nověji sekvenovat genomy mikroorganismů.
Díly mikrobiologie
Dle taxonomie
- Bakteriologie: studium bakterií.
- Imunologie: studium imunitního systému. Zabývá se vztahy mezi patogeny, jako jsou bakterie a viry, a jejich hostiteli.
- Mykologie: studium hub, jako jsou kvasinky a plísně.
- Nematologie: studium hlístic (hlístic).
- Parazitologie: studium parazitů. Ne všichni parazité jsou mikroorganismy, ale mnozí ano. Parazitovat mohou prvoci a bakterie; studium bakteriálních parazitů se obvykle řadí do bakteriologie.
- Fykologie: studium řas.
- Protozoologie: studium prvoků, jednobuněčných organismů, jako jsou améby.
- Virologie: studium virů.
Dle typu výzkumu
Mikrobiologický výzkum, stejně jako jiné oblasti vědeckého výzkumu, lze rozdělit do kategorií čistý a aplikovaný. Čistý (neboli základní) výzkum je průzkumný a provádí se za účelem lepšího pochopení vědeckého jevu, zatímco aplikovaný výzkum je založen na informacích získaných z čistého výzkumu a slouží k zodpovězení konkrétních otázek nebo řešení problémů.
Čistý mikrobiologický výzkum zahrnuje:
- Astromikrobiologii: studium vzniku života na Zemi a hledání mimozemského života.
- Evoluční mikrobiologii: vývoj mikroorganismů.
- Buněčnou mikrobiologii: studium struktury a funkce mikrobiálních buněk.
- Mikrobiální ekologie
- Mikrobiální genetika
- Mikrobiální fyziologie
- Systémová mikrobiologie: matematické/výpočetní modelování činnosti mikrobiologických systémů.
Když aplikovaný mikrobiologický výzkum zahrnuje:
- Zemědělskou mikrobiologii: studium mikroorganismů, které interagují s rostlinami a půdou.
- Potravinářskou mikrobiologii: studium mikroorganismů, které kazí potraviny nebo způsobují nemoci z potravin. Může také studovat, jak se mikroorganismy používají při výrobě potravin, např. při kvašení piva.
- Lékařská mikrobiologie: studium mikroorganismů zodpovědných za lidské nemoci.
- Mikrobiální biotechnologie: využití mikrobů v průmyslových nebo spotřebních výrobcích.
- Farmaceutická mikrobiologie: studium mikroorganismů používaných ve farmaceutických výrobcích, jako jsou vakcíny a antibiotika.
Obrázek kolonií bakterií rostoucích na agarové plotně.
Kariéra v mikrobiologii
Většina pracovních míst v mikrobiologii vyžaduje alespoň bakalářský titul. Zájemce o mikrobiologii může získat bakalářský titul v oboru biologie nebo mikrobiologie. Náplň studia je u každého z těchto oborů velmi podobná; zatímco obor mikrobiologie může být specifičtější pro zájmy člověka, který chce studovat mikrobiologii, je možné dosáhnout podobné úrovně specifičnosti i u oboru biologie absolvováním kurzů mikrobiologie vyšší úrovně. Biologický obor může být upřednostněn, pokud má někdo zájmy v jiných podoborech biologie nebo pokud studuje dvojí obor biologie a jiný obor. V obou oborech, mikrobiologickém i biologickém, musí studenti absolvovat řadu biologických kurzů a laboratoří a obvykle také kurzy chemie (včetně organické), fyziky, matematiky a statistiky.
S bakalářským titulem se lze zaměstnat jako výzkumný technik v akademické nebo průmyslové laboratoři a poskytovat technickou podporu. Lze se také stát technikem pro zajištění kvality v potravinářském, environmentálním, farmaceutickém nebo biotechnologickém průmyslu nebo se s dalším vzděláním stát lékařským technologem. Mnoho osob s bakalářským vzděláním v oboru mikrobiologie nebo biologie však pokračuje v dalším vzdělávání. S magisterským titulem v oboru mikrobiologie se může stát vedoucím/koordinátorem laboratoře nebo pracovníkem pro biologickou bezpečnost. Další vzdělávání vedoucí k získání doktorátu otevírá možnosti výuky a výzkumu na univerzitě. Povolání profesora vyžaduje doktorát. Většina vedoucích výzkumných laboratoří v průmyslu má rovněž doktorát. K dalším kariérám na vysoké úrovni zahrnujícím mikrobiologii patří pozice konzultanta/poradce, správce nebo ředitele laboratoře.
- n.a. (b.d.). „Kariéra v mikrobiologii a mikrobiologických vědách“. Americká společnost pro mikrobiologii. Získáno 2017-05-11 z https://www.asm.org/index.php/scientists-in-k-12-outreach/careers-in-microbiology.
- n.a. (b.d.). „Vítejte v mikrobiologii: Current Research.“ Spojenecké akademie. Získáno 2017-05-10 z http://www.alliedacademies.org/microbiology-current-research/.
- n.a. (2014-11-14). „Kariéra v mikrobiologických vědách“. Floridská univerzita. Získáno 2017-05-11 z http://microcell.ufl.edu/programs/undergraduate-program/career-information/careers-in-the-microbiological-sciences/.
- Saeed, Farhan. (2013-12). „Odvětví mikrobiologie“. Vše o mikrobiologii. Získáno 2017-05-10 z http://iqbalianmicro.blogspot.com/2013/12/branches.html.
- Wainwright, Milton a Lederberg, Joshua (1992). „Historie mikrobiologie.“ In Encyclopedia of Biology, Vol. 2. Cambridge, MA: Academic Press. ISBN: 978-0122268007.