Definizione di microbiologia
La microbiologia è lo studio degli organismi microscopici, come batteri, funghi e protisti. Include anche lo studio dei virus, che non sono tecnicamente classificati come organismi viventi ma contengono materiale genetico. La ricerca microbiologica comprende tutti gli aspetti di questi microrganismi come il loro comportamento, l’evoluzione, l’ecologia, la biochimica e la fisiologia, insieme alla patologia delle malattie che causano.
Storia della microbiologia
Gli scienziati osservarono per la prima volta i microrganismi quando i primi microscopi primitivi furono sviluppati durante il 17° secolo. Anton von Leeuwenhoek fu il primo a pubblicare osservazioni sui batteri, che osservava guardando l’acqua con un microscopio. Nel 1684, i suoi disegni di batteri furono pubblicati nella rivista Philosophical Transactions della Royal Society di Londra; questi sono i primi disegni conosciuti di batteri. Fu anche il primo a descrivere i protozoi, che sono organismi unicellulari che includono le amebe, e descrisse anche il lievito, che sono funghi, nella birra.
Tecniche di microbiologia utilizzate per confutare la lunga teoria della generazione spontanea nel XIX secolo. La generazione spontanea era la credenza che gli esseri viventi nascessero spontaneamente da una combinazione di ingredienti, spesso includendo ingredienti che erano inorganici. Per esempio, la gente credeva che i topi nascessero da un panno sporco combinato con del grano se la combinazione veniva lasciata fuori a riposare. Sebbene scienziati come Francesco Redi avessero confutato la generazione spontanea già nel 17° secolo, la credenza nella teoria persistette fino al 19° secolo. Questo cominciò a cambiare quando Louis Pasteur condusse degli esperimenti usando i microrganismi. Egli dimostrò che i microrganismi potevano essere filtrati dall’aria usando l’ovatta, e fu anche in grado di mantenere sterili i liquidi per un lungo periodo di tempo facendoli bollire in un pallone a collo di cigno. Altri importanti progressi nel XIX secolo furono l’uso diffuso del microscopio composto e lo sviluppo di tecniche di colorazione per visualizzare meglio i microrganismi. Inoltre, si cominciò a capire che i microrganismi potevano causare malattie, e si fecero esperimenti sull’immunità.
Il 20° secolo fu un periodo di grandi progressi per tutte le forme di scienza, compresa la microbiologia. Furono sviluppati i primi vaccini e antibiotici, e i primi agenti chemioterapici furono usati per trattare malattie batteriche come la sifilide. L’acido desossiribonucleico (DNA) fu scoperto essere il materiale genetico della cellula, il che aprì il campo della ricerca genetica e permise più recentemente di sequenziare i genomi dei microrganismi.
Settori della microbiologia
per tassonomia
- Batteriologia: lo studio dei batteri.
- Immunologia: lo studio del sistema immunitario. Osserva le relazioni tra gli agenti patogeni come batteri e virus e i loro ospiti.
- Micologia: lo studio dei funghi, come i lieviti e le muffe.
- Nematologia: lo studio dei nematodi (vermi).
- Parassitologia: lo studio dei parassiti. Non tutti i parassiti sono microrganismi, ma molti lo sono. Protozoi e batteri possono essere parassiti; lo studio dei parassiti batterici è solitamente classificato come parte della batteriologia.
- Ficologia: lo studio delle alghe.
- Protozoologia: lo studio dei protozoi, organismi monocellulari come le amebe.
- Virologia: lo studio dei virus.
Per tipo di ricerca
La ricerca microbiologica, come altri campi di ricerca scientifica, può essere suddivisa nelle categorie di pura e applicata. La ricerca pura (o di base) è esplorativa e condotta al fine di comprendere meglio un fenomeno scientifico, mentre la ricerca applicata si basa sulle informazioni ottenute dalla ricerca pura e utilizzate per rispondere a domande specifiche o risolvere problemi.
La ricerca microbiologica pura include:
- Astromicrobiologia: lo studio dell’origine della vita sulla Terra e la ricerca della vita extraterrestre.
- Microbiologia evolutiva: l’evoluzione dei microrganismi.
- Microbiologia cellulare: lo studio della struttura e della funzione delle cellule microbiche.
- Ecologia microbica
- Genetica microbica
- Fisiologia microbica
- Microbiologia dei sistemi: modellazione matematica/computazionale delle attività dei sistemi microbiologici.
Mentre la ricerca microbiologica applicata include:
- Microbiologia agricola: lo studio dei microrganismi che interagiscono con le piante e i terreni.
- Microbiologia alimentare: lo studio dei microrganismi che rovinano il cibo o causano malattie di origine alimentare. Può anche studiare come i microrganismi sono usati nella produzione alimentare, come la fermentazione della birra.
- Microbiologia medica: lo studio dei microrganismi responsabili delle malattie umane.
- Biotecnologia microbica: usare i microbi in prodotti industriali o di consumo.
- Microbiologia farmaceutica: lo studio dei microrganismi usati nei prodotti farmaceutici, come vaccini e antibiotici.
Questa è un’immagine di colonie di batteri che crescono su una piastra di agar.
Carriera in microbiologia
La maggior parte dei lavori in microbiologia richiedono almeno una laurea. Un individuo che è interessato alla microbiologia può ottenere una laurea in biologia o microbiologia. Il carico di corsi è molto simile per ciascuna di queste major; mentre una major in microbiologia può essere più specifica per gli interessi di qualcuno che vuole studiare microbiologia, è anche possibile raggiungere un simile livello di specificità nella major in biologia prendendo corsi di microbiologia di livello superiore. La specializzazione in biologia può essere preferita se uno ha interessi in altri sottocampi della biologia, o se lui o lei si sta specializzando in biologia e in un altro campo. In entrambe le major di microbiologia e biologia, gli studenti devono seguire numerosi corsi di biologia e laboratori, e di solito devono anche seguire corsi di chimica (anche organica), fisica, matematica e statistica.
Con una laurea, si può diventare impiegati come tecnici di ricerca in un laboratorio accademico o industriale e fornire supporto tecnico. Si potrebbe anche diventare un tecnico di garanzia della qualità nelle industrie alimentari, ambientali, farmaceutiche o biotecnologiche, o con un po’ di formazione supplementare, diventare un tecnologo medico. Tuttavia, molti individui con una laurea in microbiologia o biologia continuano a fare ulteriori studi. Con un master in microbiologia, un individuo può diventare un direttore/coordinatore di laboratorio o un responsabile della biosicurezza. Un’ulteriore formazione scolastica che porta a un dottorato di ricerca apre opportunità nell’insegnamento e nella ricerca in un’università. Essere un professore richiede un dottorato di ricerca. Anche la maggior parte dei capi dei laboratori di ricerca nell’industria hanno un dottorato. Altre carriere di alto livello che coinvolgono la microbiologia includono diventare consulente/consulente, amministratore o direttore di laboratorio.
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