Mikrobiológia definíció
A mikrobiológia a mikroszkopikus organizmusok, például a baktériumok, gombák és protisták tanulmányozása. Ide tartozik a vírusok tanulmányozása is, amelyek technikailag nem tartoznak az élő szervezetek közé, de genetikai anyagot tartalmaznak. A mikrobiológiai kutatások e mikroorganizmusok minden aspektusát felölelik, mint például viselkedésüket, evolúciójukat, ökológiájukat, biokémiájukat és fiziológiájukat, valamint az általuk okozott betegségek patológiáját.
A mikrobiológia története
A tudósok akkor figyelték meg először a mikroorganizmusokat, amikor a 17. században kifejlesztették az első kezdetleges mikroszkópokat. Anton von Leeuwenhoek publikálta elsőként a baktériumokra vonatkozó megfigyeléseket, amelyeket a víz mikroszkópos vizsgálatával szemlélt. A baktériumokról készített rajzai 1684-ben jelentek meg a londoni Királyi Társaság Philosophical Transactions című folyóiratában; ezek az első ismert baktériumrajzok. Ő írta le először a protozoákat is, amelyek egysejtűek, és amelyek közé az amőbák is tartoznak, és ő írta le a sörben az élesztőt is, amelyek gombák.
A mikrobiológia technikáit a 19. században a spontán generáció sokáig uralkodó elméletének megcáfolására használták. A spontán generáció az a hiedelem volt, hogy az élőlények spontán módon, összetevők kombinációjából keletkeztek, gyakran olyan összetevőkből is, amelyek szervetlenek voltak. Az emberek például úgy hitték, hogy az egerek a búzával kombinált szennyezett ruhából keletkeztek, ha a kombinációt kint hagyták pihenni. Bár az olyan tudósok, mint Francesco Redi már a 17. században megcáfolták a spontán generációt, az elméletbe vetett hit egészen a 19. századig fennmaradt. Ez akkor kezdett megváltozni, amikor Louis Pasteur mikroorganizmusokkal végzett kísérleteket. Kimutatta, hogy a mikroorganizmusokat vattával ki lehet szűrni a levegőből, és a folyadékokat is képes volt hosszabb ideig sterilen tartani, ha hattyúnyakú lombikban forralta őket. A 19. században további fontos előrelépések közé tartozott az összetett mikroszkóp széles körű használata és a festési technikák kifejlesztése a mikroorganizmusok jobb láthatóvá tétele érdekében. Emellett az emberek kezdtek rájönni, hogy a mikroorganizmusok betegségeket okozhatnak, és kísérleteket végeztek az immunitással kapcsolatban.
A 20. század a tudomány minden formája, így a mikrobiológia számára is a nagy fejlődés időszaka volt. Kifejlesztették az első vakcinákat és antibiotikumokat, és az első kemoterápiás szereket olyan bakteriális betegségek kezelésére használták, mint a szifilisz. Felfedezték, hogy a dezoxiribonukleinsav (DNS) a sejt genetikai anyaga, ami megnyitotta a genetikai kutatások területét, és újabban lehetővé tette a mikroorganizmusok genomjának szekvenálását.
A mikrobiológia ágai
Taxonómia szerint
- Bakteriológia: a baktériumok tanulmányozása.
- Immunológia: az immunrendszer tanulmányozása. A kórokozók, például a baktériumok és vírusok és gazdaszervezeteik közötti kapcsolatokat vizsgálja.
- Mikológia: a gombák, például az élesztőgombák és a penészgombák tanulmányozása.
- Nematológia: a fonálférgek (fonálférgek) tanulmányozása.
- Parazitológia: a paraziták tanulmányozása. Nem minden parazita mikroorganizmus, de sokan azok. A protozoonok és a baktériumok is lehetnek paraziták; a bakteriális paraziták tanulmányozását általában a bakteriológia részeként kategorizálják.
- Fikológia: az algák tanulmányozása.
- Protozoológia: az egysejtűek, például az amőbák tanulmányozása.
- Virológia: a vírusok tanulmányozása.
Kutatási típusok szerint
A mikrobiológiai kutatások, mint más tudományos kutatási területek, tiszta és alkalmazott kategóriákra oszthatók. A tiszta (vagy alap) kutatás feltáró jellegű, és egy tudományos jelenség jobb megértése érdekében végzik, míg az alkalmazott kutatás a tiszta kutatásból nyert információkon alapul, és konkrét kérdések megválaszolására vagy problémák megoldására használják fel.
A tiszta mikrobiológiai kutatások közé tartozik:
- Asztromikrobiológia: a földi élet eredetének vizsgálata és a földön kívüli élet keresése.
- Evolúciós mikrobiológia: a mikroorganizmusok evolúciója.
- Sejtmikrobiológia: a mikrobiális sejtek szerkezetének és működésének vizsgálata.
- Mikrobiális ökológia
- Mikrobiális genetika
- Mikrobiális fiziológia
- Rendszeres mikrobiológia: mikrobiológiai rendszerek tevékenységének matematikai/számítógépes modellezése.
Az alkalmazott mikrobiológiai kutatások közé tartozik:
- Mezőgazdasági mikrobiológia: a növényekkel és talajokkal kölcsönhatásban lévő mikroorganizmusok vizsgálata.
- Élelmiszer-mikrobiológia: az élelmiszereket megrontó vagy élelmiszer eredetű betegségeket okozó mikroorganizmusok vizsgálata. Tanulmányozhatja azt is, hogyan használják a mikroorganizmusokat az élelmiszer-előállításban, például a sör erjesztésében.
- Orvosi mikrobiológia: az emberi betegségekért felelős mikroorganizmusok tanulmányozása.
- Mikrobiális biotechnológia: mikrobák felhasználása ipari vagy fogyasztói termékekben.
- Gyógyszerészeti mikrobiológia: a gyógyszeripari termékekben, például vakcinákban és antibiotikumokban használt mikroorganizmusok tanulmányozása.
Ez egy agarlemezen növekvő baktériumtelepek képe.
Mikrobiológiai karrier
A legtöbb mikrobiológiai állás betöltéséhez legalább alapdiploma szükséges. A mikrobiológia iránt érdeklődő egyén biológiából vagy mikrobiológiából szerezhet alapdiplomát. A tananyag nagyon hasonló mindkét szak esetében; míg a mikrobiológia szakirány jobban megfelelhet annak, aki mikrobiológiát szeretne tanulni, a felsőfokú mikrobiológiai kurzusok felvétele révén a biológia szakirányon is hasonló szintű specifikusságot lehet elérni. A biológia szakot előnyben részesítheti, ha valaki a biológia más részterületei iránt is érdeklődik, vagy ha a biológia és egy másik terület kettős szakirányát választja. Mind a mikrobiológia, mind a biológia szakon a hallgatóknak számos biológia tantárgyat és laboratóriumot kell felvenniük, és általában kémia (beleértve a szerves), fizika, matematika és statisztika tantárgyakat is fel kell venniük.
Az alapdiploma megszerzésével az ember kutatótechnikusként helyezkedhet el egy egyetemi vagy ipari laboratóriumban, és technikai támogatást nyújthat. Minőségbiztosítási technikus is lehet valaki az élelmiszer-, környezetvédelmi, gyógyszer- vagy biotechnológiai iparban, vagy némi kiegészítő képzéssel egészségügyi technológus. A mikrobiológiából vagy biológiából szerzett alapdiplomával rendelkezők közül azonban sokan továbbtanulnak. A mikrobiológiából szerzett mesterdiplomával az egyén laborvezető/koordinátor vagy biológiai biztonságért felelős tisztviselő lehet. A PhD fokozat megszerzéséhez vezető továbbképzés lehetőséget nyújt az egyetemi oktatásban és kutatásban való részvételre. A professzori hivatáshoz PhD fokozat szükséges. Az ipari kutatólaboratóriumok vezetőinek többsége szintén PhD-vel rendelkezik. A mikrobiológiával kapcsolatos egyéb magas szintű karrierek közé tartozik a tanácsadói/tanácsadói, adminisztrátori vagy laboratóriumigazgatói pálya.
- n.a. (é.n.). “Karrier a mikrobiológiában és a mikrobiológiai tudományokban”. Amerikai Mikrobiológiai Társaság. Retrieved 2017-05-11 from https://www.asm.org/index.php/scientists-in-k-12-outreach/careers-in-microbiology.
- n.a. (n.d.). “Üdvözöljük a mikrobiológiában: Current Research.” Szövetséges akadémiák. Retrieved 2017-05-10 from http://www.alliedacademies.org/microbiology-current-research/.
- n.a. (2014-11-14). “Karrier a mikrobiológiai tudományokban”. University of Florida. Retrieved 2017-05-11 from http://microcell.ufl.edu/programs/undergraduate-program/career-information/careers-in-the-microbiological-sciences/.
- Saeed, Farhan. (2013-12). “A mikrobiológia szakterületei.” Minden a mikrobiológiáról. Retrieved 2017-05-10 from http://iqbalianmicro.blogspot.com/2013/12/branches.html.
- Wainwright, Milton, and Lederberg, Joshua (1992). “A mikrobiológia története”. In Encyclopedia of Biology, Vol. 2. Cambridge, MA: Academic Press. ISBN: 978-0122268007.