Définition de la microbiologie
La microbiologie est l’étude des organismes microscopiques, tels que les bactéries, les champignons et les protistes. Elle comprend également l’étude des virus, qui ne sont pas techniquement classés comme des organismes vivants mais qui contiennent du matériel génétique. La recherche en microbiologie englobe tous les aspects de ces micro-organismes tels que leur comportement, leur évolution, leur écologie, leur biochimie et leur physiologie, ainsi que la pathologie des maladies qu’ils provoquent.
Histoire de la microbiologie
Les scientifiques ont commencé à observer les micro-organismes lorsque les premiers microscopes primitifs ont été développés au cours du 17ème siècle. Anton von Leeuwenhoek a été le premier à publier des observations de bactéries, qu’il a vues en observant de l’eau avec un microscope. En 1684, ses dessins de bactéries ont été publiés dans la revue Philosophical Transactions de la Royal Society of London ; ce sont les premiers dessins connus de bactéries. Il a également été le premier à décrire les protozoaires, qui sont des organismes unicellulaires comprenant les amibes, et a également décrit les levures, qui sont des champignons, dans la bière.
Les techniques de microbiologie ont été utilisées pour réfuter la théorie de longue date de la génération spontanée au 19ème siècle. La génération spontanée était la croyance que les êtres vivants surgissaient spontanément d’une combinaison d’ingrédients, incluant souvent des ingrédients inorganiques. Par exemple, les gens croyaient que les souris naissaient d’un tissu souillé combiné à du blé si on laissait reposer cette combinaison. Bien que des scientifiques tels que Francesco Redi aient réfuté la génération spontanée dès le 17e siècle, la croyance en cette théorie a persisté jusqu’au 19e siècle. Les choses ont commencé à changer lorsque Louis Pasteur a mené des expériences sur des micro-organismes. Il a montré que les micro-organismes pouvaient être filtrés de l’air en utilisant de la ouate, et il a également pu conserver des liquides stériles pendant une longue période en les faisant bouillir dans une fiole à col de cygne. Parmi les autres avancées importantes du XIXe siècle, citons l’utilisation généralisée du microscope composé et le développement de techniques de coloration afin de mieux visualiser les micro-organismes. En outre, les gens ont commencé à réaliser que les micro-organismes pouvaient causer des maladies, et ont fait des expériences sur l’immunité.
Le 20e siècle a été une période de grands progrès pour toutes les formes de science, y compris la microbiologie. Les premiers vaccins et antibiotiques ont été développés, et les premiers agents chimiothérapeutiques ont été utilisés pour traiter les maladies bactériennes telles que la syphilis. On a découvert que l’acide désoxyribonucléique (ADN) était le matériel génétique de la cellule, ce qui a ouvert le champ de la recherche en génétique et permis plus récemment de séquencer les génomes des micro-organismes.
Branches de la microbiologie
Par taxonomie
- Bactériologie : l’étude des bactéries.
- Immunologie : l’étude du système immunitaire. Elle s’intéresse aux relations entre les agents pathogènes tels que les bactéries et les virus et leurs hôtes.
- Mycologie : l’étude des champignons, tels que les levures et les moisissures.
- Nématologie : l’étude des nématodes (vers ronds).
- Parasitologie : l’étude des parasites. Tous les parasites ne sont pas des micro-organismes, mais beaucoup le sont. Les protozoaires et les bactéries peuvent être parasites ; l’étude des parasites bactériens est généralement classée dans la catégorie de la bactériologie.
- Phycologie : l’étude des algues.
- Protozoologie : l’étude des protozoaires, organismes unicellulaires comme les amibes.
- Virologie : l’étude des virus.
Par type de recherche
La recherche en microbiologie, comme d’autres domaines de la recherche scientifique, peut être subdivisée en catégories de recherche pure et appliquée. La recherche pure (ou fondamentale) est exploratoire et menée dans le but de mieux comprendre un phénomène scientifique, tandis que la recherche appliquée est basée sur les informations glanées par la recherche pure et utilisée pour répondre à des questions spécifiques ou résoudre des problèmes.
La recherche pure en microbiologie comprend :
- Astromicrobiologie : l’étude de l’origine de la vie sur Terre, et la recherche de la vie extraterrestre.
- Microbiologie évolutive : l’évolution des micro-organismes.
- Microbiologie cellulaire : l’étude de la structure et de la fonction des cellules microbiennes.
- Écologie microbienne
- Génétique microbienne
- Physiologie microbienne
- Microbiologie systémique : modélisation mathématique/computationnelle des activités des systèmes microbiologiques.
Alors que la recherche en microbiologie appliquée comprend :
- Microbiologie agricole : étude des micro-organismes qui interagissent avec les plantes et les sols.
- Microbiologie alimentaire : étude des micro-organismes qui altèrent les aliments ou provoquent des maladies d’origine alimentaire. Peut également étudier comment les microorganismes sont utilisés dans la production alimentaire, comme la fermentation de la bière.
- Microbiologie médicale : étude des microorganismes responsables des maladies humaines.
- Biotechnologie microbienne : utilisation des microbes dans les produits industriels ou de consommation.
- Microbiologie pharmaceutique : étude des microorganismes utilisés dans les produits pharmaceutiques, tels que les vaccins et les antibiotiques.
Il s’agit d’une image de colonies de bactéries se développant sur une plaque de gélose.
Carrières en microbiologie
La plupart des emplois en microbiologie exigent au moins un baccalauréat. Une personne intéressée par la microbiologie peut obtenir un baccalauréat en biologie ou en microbiologie. La charge de travail est très similaire pour chacune de ces filières ; si la filière microbiologie peut être plus spécifique aux intérêts d’une personne qui souhaite étudier la microbiologie, il est également possible d’atteindre un niveau de spécificité similaire dans la filière biologie en suivant des cours de microbiologie de niveau supérieur. La majeure en biologie peut être préférée si une personne s’intéresse à d’autres sous-domaines de la biologie, ou si elle fait une double majeure en biologie et dans un autre domaine. Dans les deux majeures, microbiologie et biologie, les étudiants doivent suivre de nombreux cours et laboratoires de biologie, et généralement ils doivent aussi suivre des cours de chimie (y compris organique), de physique, de mathématiques et de statistiques.
Avec un baccalauréat, on peut devenir employé comme technicien de recherche dans un laboratoire universitaire ou industriel et fournir un soutien technique. On peut aussi devenir technicien en assurance de la qualité dans les industries alimentaire, environnementale, pharmaceutique ou biotechnologique, ou, avec une formation supplémentaire, devenir technologue médical. Toutefois, de nombreuses personnes ayant obtenu un baccalauréat en microbiologie ou en biologie poursuivent leurs études. Avec une maîtrise en microbiologie, une personne peut devenir gestionnaire/coordinateur de laboratoire ou responsable de la biosécurité. La poursuite des études en vue de l’obtention d’un doctorat offre des possibilités d’enseignement et de recherche dans une université. Un doctorat est nécessaire pour devenir professeur. La plupart des responsables de laboratoires de recherche dans l’industrie sont également titulaires d’un doctorat. D’autres carrières de haut niveau impliquant la microbiologie consistent à devenir consultant/conseiller, administrateur ou directeur de laboratoire.
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