Mikrobiologija

Mikrobiologija (od grčkog mikron - mali i biologos - nauka o životu) je jedna od nauka koja je imala i ima veoma važnu ulogu u društvu. Mikrobiologija je često definisana kao nauka koja proučava organizme koji su premali da bi se videlu golim okom, tj. nauka koja proučava mikroorganizme. Organizmi i objekti manji od jednog milimetra u prečniku se ne mogu videti golim okom, te su mikroskopi naišli na ogromnu primenu u mikrobiologiji. Mikroorganizmi su od velikog značaja. Mikroorganizmi su neophodni za pravljenje hleba, sira, piva, vina, antibiotika, enzima, vakcina, vitamina i mnogih drugih bitnih produkata. Mikroorganizmi su neophodni za ekološki sistem. Zahvaljujući njima postoje azotni i ugljenikovi ciklusi koji se odvijaju duboko u zemljištu i u dubokim vodama. Mikrobiologija obuhvata brojne poddiscipline među kojima su virologija, parazitologija, mikologija i bakteriologija.

Kolonija mikroorganizama

Eukariotski mikroorganizmi poseduju ćelijske organele obavijene membranom, kao što je to slučaj kod gljivica i protista, dok prokariotski organizmi — od kojih su svi mikroorganizmi — konvencionalno su klasifikovani u grupu organizama kojima nedostaju unutrašnje membranom odvojene organele, i obuhvataju bakterije i arheje. Mikrobiolozi su se tradicionalno oslanjali na kulture organizama, bojenje i mikroskopiju. Međutim, manje od 1% mikroorganizama prisutnih u uobičajenim okruženjima se mogu kultivirati u izolaciji koristeći sadašnja sredstva. Mikrobiolozi se često oslanjaju na alate molekularne biologije kao što je identifikacija bazirana na DNK sekvenciranju, na primer 16s rRNK genska sekvenca se koristi za bakterijsku identifikaciju.

Virusi su varijabilno klasifikovani kao organizmi, jer se smatra da su oni bilo vrlo jednostavni mikroorganizmi ili vrlo složeni molekuli. Prioni, nikad nisu bili smatrani mikroorganizmima. Njih su tradicionalno izučavali virolozi. Za njihove kliničke efekte se prvobitno pretpostavljalo da su hronične viralne infekcije, te su virološka istraživanja proizvela otkrića „infektivnih proteina”.

Mikroorganizmi su takođe pravili puno problema u istoriji čovečanstva. Bolesti izazvane mikroorganizmima su bile od značaja u nekoliko navrata, na primer pad Rimskog carstva i osvajanje Novog Sveta. 1347. Crna smrt je harala Evropom, i do 1351, samo četiri godine kasnije, 1/3 populacije je umrla. Danas jedna od najvećih bitaka koje moderna mikrobilogija vodi je sa virusom HIV-a, koji vodi do bolesti side.

Istorija

Avicena je pretpostavio postojanje mikroorganizama.

O postojanju mikroorganizama se pretpostavljalo mnogo vekova pre njihovog stvarnog otkrića. Postojanje nevidljivog mikrobiološkog života postulirao je džainizam koji je zasnovan na Mahavirinim učenjima još u 6. veku pre nove ere (599. p. n. e. - 527. p. n. e.). Pol Dundas primećuje da je Mahavira tvrdio da postoje nevidljiva mikrobiološka stvorenja koja žive u ovoj zemlji, vodi, vazduhu i vatri. Džainski spisi opisuju nigode koji su sub-mikroskopska stvorenja koja žive u velikim jatima i imaju veoma kratak život, za koje se kaže da prožimaju svaki deo univerzuma, čak i tkiva biljaka i meso životinja. Rimljanin Markus Terentius Varon je pominjao mikrobe kada je upozorio da se imanje ne locira u blizini močvara „jer se tamo množe određena sićušna stvorenja koja se ne mogu videti očima, koja lebde u vazduhu i ulaze u telo kroz usta i nos i time izazivaju ozbiljne bolesti.“

Persijski naučnici su postavili hipotezu o postojanju mikroorganizama, kao što su Avicena u svojoj knjizi Kanon medicine, Ibn Zuhr (takođe poznat kao Avenzoar) koji je otkrio grinje šuge i Al-Razi koji je dao najraniji poznati opis malih boginja u svojoj knjizi Vrli život (al-Havi).

Godine 1546, Đirolamo Frakastoro je predložio da epidemijske bolesti izazivaju prenosivi entiteti slični semenu koji mogu preneti infekciju direktnim ili indirektnim kontaktom, ili prenosom putem prenosnika.

Antonije van Levenhuk (1632–1723)

Van Leeuvenhoekovi mikroskopi Henrija Bejkera

Godine 1676, Antoni van Levenhuk, koji je većinu svog života proveo u Delftu, Holandija, posmatrao je bakterije i druge mikroorganizme koristeći mikroskop sa jednim sočivom sopstvenog dizajna. Smatra se ocem mikrobiologije jer je koristio jednostavne mikroskope sa jednim sočivom sopstvenog dizajna. Dok se Van Levenhukčesto navodi kao prvi koji je posmatrao mikrobe, Robert Huk je napravio svoje prvo zabeleženo mikroskopsko posmatranje voćnih tela plesni 1665. godine. Međutim, sugeriše se da je jezuitski sveštenik po imenu Atanasije Kirher bio prvi koji je posmatrao mikroorganizme.

Važni datumi u razvoju mikrobiologije

• 1546 — Frakastoro je pretpostavio da bolesti mogu da budu rezultat nevidljivih organizama
• 1590 — Zaharija Jansen pravi prvi mikroskop
• 1676 — Antoni van Levenhuk otkriva prve organizme
• 1688 — Redi objavljuje rad o spontanoj generaciji crva
• 1765 — Spalancani napada teoriju spontane generacije
• 1786 — Miler pravi prvu sistematsku klasifikaciju bakterija
• 1798 — Edvard Džener prvi put upotrebljava vakcinu protiv velikih boginja
• 1838 — Teodor Švan i Šlajden objavljuju rad Teorija ćelija
• 1844 — Basi potvrđuje da su mnoge bolesti izazvane mikroorganizmima
• 1847 — Semelvajs potvrđuje da se bolesti mogu preneti sa osobe na osobu, i prvi primenjuje dezinfikaciju
• 1849 — Snou istražuje epidemiologiju kolere u Londonu 1849. godine
• 1857 — Luj Paster potvrđuje da je fermentacija rezultat rada mikroorganizma
• 1858 — Virčov potvrđuje da ćelije nastaju deobom ćelija
• 1861 — Luj Paster za sva vremena opovrgava teoriju spontane generacije
• 1867 — Džozef Lister objavljuje svoj rad o primeni dezinfekcije tokom operacija
• 1869 — Mišer otkiva nukleinske kiseline
• 1880 — Lavren pokazuje da je uzrok malarije mikroorganizam Plasmodium
• 1882 — Robert Koh otkriva da je uzrok tuberkuloze bacil Mycobacterium tuberculosis
• 1884 — Gramovi metodi dele bakterije na gram pozitivne i gram negativne
• 1884 — Mečnikof objašnjava proces fagocitoze
• 1885 — Paster pravi vakcinu protiv besnila
• 1886 — Ešerih otkriva uzrok dijareje - mikroorganizam Escherichia Coli
• 1896 — Van Ermengem otkriva uzrok botulizma – Clostridium botulinum
• 1897 — Ros pokazuje da malariju prenosi komarac
• 1900 — Rid pokazuje da žutu groznicu takođe prenosi komarac
• 1902 — Lendštajner otkriva krvne grupe
• 1903 — Almrot Rajt otkriva prisustvo antitela
• 1905 — Fric Šaudin i Erih Hofman otkrivaju da se sifilis prenosi
• 1910 — Erlih proizvodi prvi lek za sifilis
• 1911 — Rous otkriva virus koji dovodi do raka kod kokošaka
• 1915 — D'Herel i Tvort otkrivaju prve viruse koji napadaju bakterije
• 1921 — Aleksander Fleming otkriva lizozome
• 1928 — Grifit otkriva bakterijsku transformaciju
• 1929 — Aleksander Fleming otkriva penicilin
• 1937 — Čaton deli organizme na prokariote i eukariote
• 1941 — Bidl i Tatum postavljaju hipotezu Jedan gen - jedan enzim
• 1944 — Averi pokazuje da je DNK nosilac genetičke informacije
• 1945 — Vaksman otkriva streptomicin
• 1946 — Tatum opisuje bakterijsku konjugaciju
• 1951 — Alfred Herši i Marta Čejs opisuju način na koji virus napada bakterije
• 1952 — Medaver otkriva da organizam ima osobinu tolerantnosti
• 1953 — Votson i Krik otkrivaju strukturu molekula DNK
• 1962 — Porter opisuje osnovnu strukturu imunoglobulina G
• 1966 — Nirenberg, Korana i drugi otkrivaju genetički kod
• 1970 — Arber i Hamilton O. Smit otkrivaju restriktivne enzime
• 1971 — Baltimor otkriva obrnutu transkripciju kod virusa
• 1977 — Gilber i Senger otkrivaju tehnike za sekvenciranje DNK molekula
• 1979 — Sinteza insulina putem tehnologije rekombinacije DNK
• 1980 — Objavljena svetska eliminacija velikih boginja
• 1982 — Sinteza vakcine za Hepatitis B
• 1984 — Lik Montanjije identifikuje HIV virus
• 1985 — Mulis razvija polimerizovanu lančanu reakciju – PCR
• 1986 — Prvi put upotrebljena genska terapija
• 1995 — Objavljena DNK sekvenca Haemophilus influenzae
• 1997 — Otkrivena najveća bakterija na svetu
• 1999 — Potpuno poznat ljudski genom u Projektu ljudskog genoma

Literatura

• Madigan M, Martinko J, ur. (2006). Brock Biology of Microorganisms (13th izd.). Pearson Education. str. 1096. ISBN 978-0-321-73551-5. 
• Harley, John (2003). Microbiology (5h izd.). Eastern Kentucky University. 
• Lansing M. Prescott; John N. Haley; Donald A. Klein (2005). Microbiology (6th izd.). New York: McGraw Hill. ISBN 0071112162. 
• Clark D (2010). Germs, Genes, & Civilization : how epidemics shaped who we are today. Upper Saddle River, N.J: FT Press. ISBN 978-0-13-701996-0. OCLC 473120711. 
• Crawford D (2007). Deadly Companions : how microbes shaped our history. Oxford New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-956144-5. OCLC 183198723. 
• Hall B (2008). Strickberger's Evolution : the integration of genes, organisms and populations. Sudbury, Mass: Jones and Bartlett. ISBN 978-0-7637-0066-9. OCLC 85814089. 
• Krasner R (2014). The Microbial Challenge : a public health perspective. Burlington, Mass: Jones & Bartlett Learning. ISBN 978-1-4496-7375-8. OCLC 794228026. 
• Pommerville JC (2014). Fundamentals of Microbiology (10th izd.). Boston: Jones and Bartlett. ISBN 978-1-284-03968-9. 
• Wheelis M (2008). Principles of modern microbiology. Sudbury, Mass: Jones and Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-1075-0. OCLC 67392796. 
• Pluta, Maksymilian (1988). Advanced Light Microscopy vol. 1 Principles and Basic Properties. Elsevier. ISBN 978-0-444-98939-0. 
• Pluta, Maksymilian (1989). Advanced Light Microscopy vol. 2 Specialised Methods. Elsevier. ISBN 978-0-444-98918-5. 
• Bradbury, S.; Bracegirdle, B. (1998). Introduction to Light Microscopy. BIOS Scientific Publishers. ISBN 978-0-387-91515-9. 
• Inoue, Shinya (1986). Video Microscopy. Plenum Press. ISBN 978-0-306-42120-4. 
• Cremer, C.; Cremer, T. (1978). „Considerations on a laser-scanning-microscope with high resolution and depth of field” (PDF). Microscopica Acta. 81 (1): 31—44. PMID 713859. Arhivirano iz originala (PDF) 04. 03. 2016. g. Pristupljeno 03. 03. 2023.  Theoretical basis of super resolution 4Pi microscopy & design of a confocal laser scanning fluorescence microscope
• Willis, Randall C. (2007). „Portraits of life, one molecule at a time”. Analytical Chemistry. 79 (5): 1785—8. PMID 17375393. doi:10.1021/ac0718795 . , a feature article on sub-diffraction microscopy from the March 1, 2007 issue of Analytical Chemistry

Spoljašnje veze

• O mikrobiologiji
• nature.com Latest Research, reviews and news on microbiology
• Microbes.info is a microbiology information portal containing a vast collection of resources including articles, news, frequently asked questions, and links pertaining to the field of microbiology.
• Microbiology on In Our Time at the BBC. (listen now)
• Immunology, Bacteriology, Virology, Parasitology, Mycology and Infectious Disease
• Annual Review of Microbiology Arhivirano na sajtu Wayback Machine (20. januar 2009)