Бактериология: Микробиологияның бактерияларды зерттейтін саласы

Кіріспе

Бактерияларды зерттейтін микробиологияның тармағы – бактериология. Бактериология – бактериялардың морфологиясын, экологиясын, генетикасын және биохимиясын, сондай-ақ оларға қатысты көптеген басқа да аспектілерді зерттейтін биологияның саласы және мамандығы. Микробиологияның бұл тармағы бактерия түрлерін анықтау, жіктеу және сипаттауды қамтиды. Бактериялардан өзге микроорганизмдермен – мысалы, протозоалар, саңырауқұлақтар және вирустармен – ойлау және жұмыс істеудің ұқсастығына байланысты, бактериология микробиология ретінде кеңейе түсуге бейім. Бұрын бұл терминдер көбінесе бір-бірінің орнына қолданылатын. Дегенмен, бактериология жеке ғылым ретінде қарастырылуы мүмкін.

Анықтама

Бактериология – бактериялар және медицинамен байланыстарын зерттейтін ғылым. Бактериология 19 ғасырда ауруханалардағы аурулардың таралуына қатысты мәселелерді шешу үшін микробтар теориясын қолдану қажеттілігінен туындаған.

Бактериологтар

Бактериолог – микробиолог немесе бактериология саласындағы басқа да білікті маман. Бактериологтар бактерияларды зерттеу және олар туралы білім алумен, сондай-ақ өз біліктіліктерін клиникалық жағдайларда қолданумен айналысады. Олар бактериялардың морфологиясы, экологиясы, генетикасы және биохимиясы, филогенетикасы, геномикасы сияқты қасиеттерін және бактерияларға қатысты ауруды диагностикалық тексерулер сияқты көптеген басқа да салаларды зерттейді. Бактериологтар клиникаларда, қан орталықтарында, ауруханаларда, зертханаларда және жануарлар ауруханаларында медициналық ғалымдар, ветеринариялық ғалымдар немесе диагностикалық техниктер болып жұмыс істей алады. Халық денсаулығы немесе биомедициналық зерттеулер саласындағы бактериологтар вакциналарды жалпы қолдануға дамытуға көмектеседі.

Бактерияларды өсіру

Бактериялардың зертханалық мәдениеттерде өсуі бактериологтар қолданатын негізгі әдіс болып табылады. Қатты және сұйық мәдени орталар пайдаланылады. Қатты мәдени орта әдетте Петри ыдысындағы қоректік агар болып табылады. Қоректік агардың құрамы зерттеліп жатқан бактерияларға қарай өзгереді. Мысалы, Haemophilus influenzae бактериясын өсіру үшін, ол гемин мен никотинамид аденоин динуклеотидіне тәуелді болса, ортаға қан (әдетте қой немесе жылқы қаны) қосылады. Сүтқоректілердің ішегінде табылған бактерияларды, мысалы сальмонелланы өсіргенде, құрамында дезоксихоль қышқылы бар XLD агары қолданылады.

Тарих

Бактерияларды алғаш рет 1676 жылы голланд микроскопының маманы Антони ван Левенгук өзінің жеке жасаған бір линзалы микроскобы арқылы байқаған. Одан кейін ол өз байқауларын Лондон Корольдік қоғамына жазған хаттар сериясында жариялады. Оның бақылауларына протозоалар да кірді, оларды ол «animalcules» деп атады. 1870 жылы неміс ғалымы Фердинанд Кон бактерияларды зерттеуді бастады және бактериологияның негізін қалаушылардың бірі саналады, себебі ол бактерияларды морфологиялық ерекшеліктеріне сүйене отырып жіктеген алғашқы адам болды. Луи Пастер 1859 жылы микроорганизмдер ферментация процесін тудыратынын және бұл өсімнің спонтанды жаралудан туындамайтынын көрсетті (ашытқылар мен қалыптар, көбінесе ферментациямен байланысты болатындар, бактериялар емес, саңырауқұлақтар). Пастер өзінің замандасы Роберт Кохпен бірге аурудың микробтық теориясын қолдаушылардың алғашқыларының бірі болды. 1880-1881 жылдары Пастер бактериялардың қоздырған ауруларына қарсы жануарларға екі сәтті вакцина жасады. Бактериялардың маңыздылығы олардың аурулардың алдын алу және вакциналар арқылы емдеуді зерттеуге әкелгендігінен танылды. Листердің қол жуу және микробтық теорияға сүйенген санитарлық тазалық туралы жарияланымдарынан кейін дәрігерлер 1870 жылдары қолдарын дезинфекциялай бастады; міндетті қол жуу тек 1980 жылдары ғана денсаулық сақтау практикасына енгізілді. Микроорганизмдердің аурулармен байланысының ашылуы XIX ғасырда болды, итальяндық анатомист Филиппо Пачини 1854 жылы Флоренцияда 1846-1863 жылдар аралығындағы Азиялық холера пандемиясы кезінде холера бактериясын – Vibrio cholerae-ді оқшаулады және холерадан қайтыс болған науқастардың ішек қабығындағы бактерияның барлығының аурумен тығыз байланысты екенін анықтады. Пачинидің еңбегі француз және ағылшын тілдеріне аударма арқылы халықаралық ғылыми қауымға қолжетімді болғанымен, холераға себепші агенттің ашылуы көбінесе 1884 жылы оны қайта ашқан неміс дәрігері Роберт Кохқа байланысты. Кох медицина саласына бактерияларды қоса алғанда, микроорганизмдер туралы ғылымды енгізгені үшін мақталады. Медициналық микробиологияның ізашары Кох холера, көкжұпар және туберкулез ауруларын зерттеді. Туберкулезді зерттеу барысында Кох микробтық теорияны нақты дәлелдеді, осыған байланысты ол 1905 жылы Нобель сыйлығын алды. Кохтың постулаттарында ол организмнің аурудың себебі екенін тексеру критерийлерін белгіледі, және бұл постулаттар бүгінге дейін қолданылады. 1910 жылы Пол Эрлих Treponema pallidum – сифилистің қоздырғышы – спирохетаны іріктеп бояу үшін қолданылатын бояғыштарды, патогенді іріктеп өлтіретін заттарға айналдыра отырып, алғашқы антибиотикті жасады. Эрлих иммунология саласындағы жұмысы үшін 1908 жылы Нобель сыйлығымен марапатталды және бактерияларды анықтау және идентификациялау үшін бояуларды қолдануды дамытты, оның жұмысы Грам бояуы мен Зиль-Нильсен бояуының негізі болды. Бактерияларды зерттеуде маңызды қадам 1977 жылы Карл Вуз археялардың бактериялардан эволюциялық жағынан бөлек екенін мойындаған кезде жасалды. Бұл жаңа филогенетикалық таксономия 16S рибосомалық РНК тізбегін анықтау арқылы пайда болды және прокариоттарды үш домендік жүйедегі екі эволюциялық доменге бөлді.

Bacteria were first observed by the Dutch microscopist Antonie van Leeuwenhoek in 1676, using a single lens microscope of his own design. He then published his observations in a series of letters to the Royal Society of London. His observations also included protozoans, which he called animalcules. The German Ferdinand Cohn began studying bacteria in 1870 and is also said to be a founder of bacteriology, as he was the first to classify bacteria based on their morphology. Louis Pasteur demonstrated in 1859 that microorganisms cause the fermentation process, and that this growth is not due to spontaneous generation (yeasts and molds, commonly associated with fermentation, are not bacteria, but rather fungi). Along with his contemporary Robert Koch, Pasteur was an early advocate of the germ theory of disease. Between 1880 and 1881 Pasteur produced two successful vaccinations for animals against diseases caused by bacteria. The importance of bacteria was recognized as it led to a study of disease prevention and treatment of diseases by vaccines. After Lister's publications, which supported hand washing and sanitation with germ theory, doctors started sanitizing their hands in the 1870s; mandatory handwashing was not incorporated into common health practice until as late as the 1980s. The discovery of the connection of microorganisms to disease came later in the nineteenth century, when Italian anatomist Filippo Pacini isolated the cholera bacterium Vibrio cholerae in 1854 in Florence during the Asiatic Cholera Pandemic of 1846 63 and clearly linked the presence of the bacterium in the intestinal mucosa of dead cholera patients to the disease. Although Pacini's work was available to the international scientific community via French and English translations, the discovery of the cholera causing agent is often attributed to the German physician Robert Koch who rediscovered it in 1884. Koch is credited for introducing the science of microorganisms including bacteria to the medical field. Koch, a pioneer in medical microbiology, worked on cholera, anthrax and tuberculosis. In his research into tuberculosis Koch finally proved the germ theory, for which he received a Nobel Prize in 1905. In Koch's postulates, he set out criteria to test if an organism is the cause of a disease, and these postulates are still used today. In 1910, Paul Ehrlich developed the first antibiotic, by changing dyes that selectively stained Treponema pallidum—the spirochaete that causes syphilis—into compounds that selectively killed the pathogen. Ehrlich was awarded a 1908 Nobel Prize for his work on immunology, and pioneered the use of stains to detect and identify bacteria, with his work being the basis of the Gram stain and the Ziehl–Neelsen stain. A major step forward in the study of bacteria came in 1977 when Carl Woese recognised that archaea have a separate line of evolutionary descent from bacteria. This new phylogenetic taxonomy came from the sequencing of 16S ribosomal RNA and divided prokaryotes into two evolutionary domains as part of the three domain system.