Definicja mikrobiologii
Mikrobiologia to nauka o mikroskopijnych organizmach, takich jak bakterie, grzyby i protisty. Obejmuje również badanie wirusów, które nie są technicznie sklasyfikowane jako organizmy żywe, ale zawierają materiał genetyczny. Badania mikrobiologiczne obejmują wszystkie aspekty tych mikroorganizmów, takie jak ich zachowanie, ewolucja, ekologia, biochemia i fizjologia, wraz z patologią chorób, które powodują.
Historia mikrobiologii
Naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali mikroorganizmy, gdy pierwsze prymitywne mikroskopy zostały opracowane w XVII wieku. Anton von Leeuwenhoek był pierwszym, który opublikował obserwacje bakterii, które oglądał przez mikroskop w wodzie. W 1684 r. jego rysunki bakterii zostały opublikowane w czasopiśmie Royal Society of London’s Philosophical Transactions; są to pierwsze znane rysunki bakterii. Był także pierwszym, aby opisać pierwotniaki, które są jednokomórkowe organizmy, które obejmują ameby, a także opisane drożdże, które są grzyby, w beer.
Microbiology techniki używane do obalenia długo utrzymywanej teorii spontanicznego pokolenia w 19 wieku. Spontaniczne pokolenie było przekonanie, że żywe istoty powstały spontanicznie z kombinacji składników, często w tym składników, które były nieorganiczne. Na przykład ludzie wierzyli, że myszy powstały z zabrudzonej tkaniny połączonej z pszenicą, jeśli ta kombinacja została pozostawiona do wyschnięcia. Chociaż naukowcy tacy jak Francesco Redi obalili spontaniczne powstawanie już w XVII wieku, wiara w tę teorię utrzymywała się aż do XIX wieku. Zaczęło się to zmieniać, gdy Ludwik Pasteur przeprowadził eksperymenty z wykorzystaniem mikroorganizmów. Wykazał on, że mikroorganizmy można odfiltrować z powietrza za pomocą waty, a także był w stanie utrzymać sterylność płynów przez dłuższy czas, gotując je w kolbie z łabędzią szyją. Inne ważne postępy w XIX wieku obejmowały powszechne użycie mikroskopu złożonego i rozwój technik barwienia w celu lepszego uwidocznienia mikroorganizmów. Ponadto ludzie zaczęli zdawać sobie sprawę, że mikroorganizmy mogą powodować choroby i przeprowadzali eksperymenty nad odpornością.
Wiek XX był czasem wielkiego postępu dla wszystkich form nauki, w tym mikrobiologii. Opracowano pierwsze szczepionki i antybiotyki, a pierwsze środki chemioterapeutyczne były stosowane w leczeniu chorób bakteryjnych, takich jak kiła. Odkryto, że kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) jest materiałem genetycznym komórki, co otworzyło pole badań genetycznych, a ostatnio umożliwiło sekwencjonowanie genomów mikroorganizmów.
Gałęzie mikrobiologii
Według taksonomii
- Bakteriologia: nauka o bakteriach.
- Immunologia: nauka o układzie odpornościowym. Patrzy na relacje między patogenami, takimi jak bakterie i wirusy i ich gospodarzy.
- Mikologia: badanie grzybów, takich jak drożdże i pleśnie.
- Nematologia: badanie nicieni (glisty).
- Parazytologia: badanie pasożytów. Nie wszystkie pasożyty są mikroorganizmami, ale wiele z nich nimi jest. Pasożytnicze mogą być pierwotniaki i bakterie; badanie pasożytów bakteryjnych jest zwykle zaliczane do bakteriologii.
- Fykologia: badanie glonów.
- Protozoologia: badanie pierwotniaków, organizmów jednokomórkowych, takich jak ameby.
- Wirusologia: badanie wirusów.
Według rodzaju badań
Badania mikrobiologiczne, podobnie jak inne dziedziny badań naukowych, można podzielić na kategorie badań czystych i stosowanych. Badania czyste (lub podstawowe) mają charakter odkrywczy i są prowadzone w celu lepszego zrozumienia zjawiska naukowego, natomiast badania stosowane opierają się na informacjach uzyskanych z badań czystych i są wykorzystywane do udzielania odpowiedzi na konkretne pytania lub rozwiązywania problemów.
Badania w zakresie mikrobiologii czystej obejmują:
- Astromikrobiologia: badanie pochodzenia życia na Ziemi oraz poszukiwanie życia pozaziemskiego.
- Mikrobiologia ewolucyjna: ewolucja mikroorganizmów.
- Mikrobiologia komórkowa: badanie struktury i funkcji komórek drobnoustrojów.
- Ekologia mikroorganizmów
- Genetyka mikroorganizmów
- Fizjologia mikroorganizmów
- Mikrobiologia systemów: matematyczne/komputerowe modelowanie działań systemów mikrobiologicznych.
Badania mikrobiologii stosowanej obejmują:
- Mikrobiologia rolnicza: badanie mikroorganizmów, które wchodzą w interakcje z roślinami i glebami.
- Mikrobiologia żywności: badanie mikroorganizmów, które psują żywność lub powodują choroby przenoszone przez żywność. Może również badać, jak mikroorganizmy są wykorzystywane w produkcji żywności, np. w fermentacji piwa.
- Mikrobiologia medyczna: badanie mikroorganizmów odpowiedzialnych za choroby człowieka.
- Biotechnologia mikrobiologiczna: wykorzystywanie mikroorganizmów w produktach przemysłowych lub konsumenckich.
- Mikrobiologia farmaceutyczna: badanie mikroorganizmów wykorzystywanych w produktach farmaceutycznych, takich jak szczepionki i antybiotyki.
To jest obraz kolonii bakterii rosnących na płytce agarowej.
Praca w mikrobiologii
Większość miejsc pracy w mikrobiologii wymaga co najmniej tytułu licencjata. Osoba, która jest zainteresowana mikrobiologią może uzyskać tytuł licencjata w dziedzinie biologii lub mikrobiologii. Program studiów jest bardzo podobny dla każdego z tych kierunków; podczas gdy kierunek mikrobiologia może być bardziej specyficzny dla zainteresowań osoby, która chce studiować mikrobiologię, możliwe jest również osiągnięcie podobnego poziomu specyficzności na kierunku biologia poprzez podjęcie kursów mikrobiologii na wyższym poziomie. Studia na kierunku biologia mogą być preferowane w przypadku zainteresowań innymi dziedzinami biologii lub w przypadku podwójnego studiowania biologii i innej dziedziny. W obu mikrobiologii i biologii kierunków, studenci muszą podjąć liczne kursy biologii i laboratoriów, i zazwyczaj muszą również podjąć kursy z chemii (w tym organicznych), fizyki, matematyki i statystyki.
Z dyplomem licencjata, można zatrudnić się jako technik badań w laboratorium akademickim lub przemysłu i zapewnić wsparcie techniczne. Można również stać się technikiem zapewnienia jakości w przemyśle spożywczym, środowiskowym, farmaceutycznym lub biotechnologicznym, lub z pewnym dodatkowym szkoleniem, stać się technologiem medycznym. Jednak wiele osób posiadających tytuł licencjata w dziedzinie mikrobiologii lub biologii kontynuuje naukę w dalszych szkołach. Po uzyskaniu tytułu magistra mikrobiologii dana osoba może zostać kierownikiem/koordynatorem laboratorium lub specjalistą ds. bezpieczeństwa biologicznego. Dalsze kształcenie prowadzące do uzyskania tytułu doktora otwiera możliwości nauczania i prowadzenia badań na uniwersytecie. Bycie profesorem wymaga doktoratu. Większość kierowników laboratoriów badawczych w przemyśle również posiada doktorat. Inne wysokopoziomowe kariery związane z mikrobiologią obejmują pracę jako konsultant/doradca, administrator lub dyrektor laboratorium.
- n.a. (n.d.). „Careers in Microbiology and the Microbial Sciences.” American Society for Microbiology. Retrieved 2017-05-11 from https://www.asm.org/index.php/scientists-in-k-12-outreach/careers-in-microbiology.
- n.a. (n.d.). „Witamy na stronie Mikrobiologia: Current Research.” Allied Academies. Retrieved 2017-05-10 from http://www.alliedacademies.org/microbiology-current-research/.
- n.a. (2014-11-14). „Careers in the Microbiological Sciences.” 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). „Branches of Microbiology.” All About Microbiology. Retrieved 2017-05-10 from http://iqbalianmicro.blogspot.com/2013/12/branches.html.
- Wainwright, Milton, and Lederberg, Joshua (1992). „History of Microbiology.” In Encyclopedia of Biology, Vol. 2. Cambridge, MA: Academic Press. ISBN: 978-0122268007.
.