Mikrobiologi Definition
Mikrobiologi är studiet av mikroskopiska organismer, såsom bakterier, svampar och protister. Den omfattar också studiet av virus, som tekniskt sett inte klassificeras som levande organismer men som innehåller genetiskt material. Mikrobiologisk forskning omfattar alla aspekter av dessa mikroorganismer som deras beteende, evolution, ekologi, biokemi och fysiologi, tillsammans med patologin hos de sjukdomar som de orsakar.
Mikrobiologins historia
Vetenskapsmännen observerade först mikroorganismer när de första primitiva mikroskopen utvecklades under 1600-talet. Anton von Leeuwenhoek var den förste som publicerade observationer av bakterier, som han betraktade genom att titta på vatten med ett mikroskop. År 1684 publicerades hans teckningar av bakterier i Royal Society of Londons tidskrift Philosophical Transactions; detta är de första kända teckningarna av bakterier. Han var också först med att beskriva protozoer, som är encelliga organismer som inkluderar amöbor, och beskrev även jäst, som är svampar, i öl.
Mikrobiologiska tekniker som användes för att motbevisa den länge hävdvunna teorin om spontan generering på 1800-talet. Spontangenerering var tron att levande varelser uppstod spontant från en kombination av ingredienser, ofta inklusive ingredienser som var oorganiska. Man trodde t.ex. att möss uppstod från smutsiga trasor i kombination med vete om kombinationen lämnades ute för att ligga. Även om vetenskapsmän som Francesco Redi hade motbevisat spontan generering redan på 1600-talet, fanns tron på teorin kvar ända fram till 1800-talet. Detta började förändras när Louis Pasteur utförde experiment med mikroorganismer. Han visade att mikroorganismer kunde filtreras ur luften med hjälp av bomullsull, och han kunde också hålla vätskor sterila under en längre tid genom att koka dem i en svanhalsad kolv. Andra viktiga framsteg under 1800-talet var den utbredda användningen av det sammansatta mikroskopet och utvecklingen av färgningstekniker för att bättre kunna visualisera mikroorganismer. Dessutom började man inse att mikroorganismer kunde orsaka sjukdomar och man gjorde experiment om immunitet.
Nollhundratalet var en tid av stora framsteg för alla former av vetenskap, inklusive mikrobiologi. De första vaccinerna och antibiotikan utvecklades, och de första kemoterapeutiska medlen användes för att behandla bakteriesjukdomar som syfilis. Desoxyribonukleinsyra (DNA) upptäcktes som cellens genetiska material, vilket öppnade upp för genetisk forskning och möjliggjorde på senare tid sekvensering av mikroorganismernas genom.
Mikrobiologins grenar
På taxonomi
- Bakteriologi: studiet av bakterier.
- Immunologi: studiet av immunsystemet. Man tittar på förhållandet mellan patogener som bakterier och virus och deras värdar.
- Mykologi: studiet av svampar, t.ex. jäst och mögel.
- Nematologi: studiet av nematoder (rundmaskar).
- Parasitologi: studiet av parasiter. Alla parasiter är inte mikroorganismer, men många är det. Protozoer och bakterier kan vara parasiter; studiet av bakterieparasiter kategoriseras vanligtvis som en del av bakteriologin.
- Fykologi: studiet av alger.
- Protozoologi: studiet av protozoer, encelliga organismer som amöbor.
- Virologi: studiet av virus.
Efter typ av forskning
Mikrobiologisk forskning kan liksom andra vetenskapliga forskningsområden delas in i kategorierna renodlad och tillämpad forskning. Ren (eller grundläggande) forskning är utforskande och utförs för att bättre förstå ett vetenskapligt fenomen, medan tillämpad forskning baseras på information som samlats in från ren forskning och används för att besvara specifika frågor eller lösa problem.
Ren mikrobiologisk forskning omfattar:
- Astromikrobiologi: studiet av livets ursprung på jorden och sökandet efter utomjordiskt liv.
- Evolutionär mikrobiologi: mikroorganismernas utveckling.
- Cellulär mikrobiologi: studiet av mikrobiella cellers struktur och funktion.
- Mikrobiell ekologi
- Mikrobiell genetik
- Mikrobiell fysiologi
- Systemmikrobiologi: matematisk/beräkningsmässig modellering av verksamheten i mikrobiologiska system.
Vidare tillämpad mikrobiologisk forskning omfattar:
- Lantbruksmikrobiologi: studiet av mikroorganismer som interagerar med växter och jordar.
- Livsmedelsmikrobiologi: studiet av mikroorganismer som förstör livsmedel eller orsakar livsmedelsburna sjukdomar. Kan också studera hur mikroorganismer används i livsmedelsproduktionen, t.ex. jäsning av öl.
- Medicinsk mikrobiologi: studier av mikroorganismer som orsakar sjukdomar hos människor.
- Mikrobiell bioteknik: användning av mikrober i industri- eller konsumentprodukter.
- Läkemedelsmikrobiologi: studiet av mikroorganismer som används i läkemedelsprodukter, t.ex. vacciner och antibiotika.
Detta är en bild av bakteriekolonier som växer på en agarplatta.
Karriärer inom mikrobiologi
De flesta arbeten inom mikrobiologi kräver minst en kandidatexamen. En person som är intresserad av mikrobiologi kan skaffa sig en kandidatexamen i biologi eller mikrobiologi. Kursutbudet är mycket likartat för vart och ett av dessa huvudämnen; medan ett huvudämne i mikrobiologi kan vara mer specifikt för intressena hos en person som vill studera mikrobiologi, är det också möjligt att uppnå en liknande nivå av specificitet i biologi huvudämnet genom att läsa mikrobiologikurser på högre nivå. Biologi kan vara att föredra om man är intresserad av andra delområden inom biologin, eller om man har dubbla huvudämnen i biologi och inom ett annat område. I både mikrobiologi- och biologimajorerna måste studenterna läsa många biologikurser och laboratorier, och vanligtvis måste de också läsa kurser i kemi (inklusive organisk), fysik, matematik och statistik.
Med en kandidatexamen kan man bli anställd som forskningstekniker i ett akademiskt eller industriellt laboratorium och ge tekniskt stöd. Man kan också bli kvalitetssäkringstekniker inom livsmedels-, miljö-, läkemedels- eller bioteknikindustrin, eller med viss tilläggsutbildning bli medicintekniker. Många personer med kandidatexamen i mikrobiologi eller biologi går dock vidare till ytterligare utbildning. Med en magisterexamen i mikrobiologi kan en person fortsätta att bli laboratoriechef/samordnare eller biosäkerhetsansvarig. Ytterligare utbildning som leder till en doktorsexamen öppnar möjligheter att undervisa och forska vid ett universitet. För att bli professor krävs en doktorsexamen. De flesta chefer för forskningslaboratorier inom industrin har också doktorerat. Andra karriärer på hög nivå som involverar mikrobiologi är att bli konsult/rådgivare, administratör eller laboratoriechef.
- n.a. (n.d.). ”Karriärer inom mikrobiologi och mikrobiella vetenskaper”. American Society for Microbiology. Hämtad 2017-05-11 från https://www.asm.org/index.php/scientists-in-k-12-outreach/careers-in-microbiology.
- n.a. (n.d.). ”Välkommen till mikrobiologi: Current Research.” Allied Academies. Hämtad 2017-05-10 från http://www.alliedacademies.org/microbiology-current-research/.
- n.a. (2014-11-14). ”Karriärer inom de mikrobiologiska vetenskaperna”. University of Florida. Hämtad 2017-05-11 från http://microcell.ufl.edu/programs/undergraduate-program/career-information/careers-in-the-microbiological-sciences/.
- Saeed, Farhan. (2013-12). ”Branches of Microbiology”. Allt om mikrobiologi. Hämtad 2017-05-10 från http://iqbalianmicro.blogspot.com/2013/12/branches.html.
- Wainwright, Milton och Lederberg, Joshua (1992). ”Mikrobiologins historia”. In Encyclopedia of Biology, Vol. 2. Cambridge, MA: Academic Press. ISBN: 978-0122268007.