میکروبیولوژی، (به فرانسوی: Microbiologie) (از یونانی [μῑκρος- [mīkros به‌معنای «کوچک، ریز» و βίος [bios] به‌معنای «زندگی، زیست» و -λογία [logia] به‌معنای «سخن، گفتن» و در علوم به‌معنی مطالعه و شناخت) مطالعه ریزاندامگانی است که تک‌سلولی، چندسلولی یا بی‌سلولی هستند. میکروبیولوژی، دربرگیرنده چند زیرشاخه همچون: ویروس‌شناسی، باکتری‌شناسی، آغازیان‌شناسی، قارچ‌شناسی، ایمنی‌شناسی و انگل‌شناسی است.
ریزاندامگان یوکاریوتی دارای اندامک‌های غشادارند که شامل قارچ‌ها و آغازیان می‌شوند؛ در حالی که همه پروکاریوتها ریزاندامند؛ اما تمایزشان با دیگر موارد مذکور در نداشتن غشا بوده و جاندارانی همچون باکتری‌ها و باستانیان (آرکی‌ها) را دربرمی‌گیرند. میکروبیولوژیست‌ها به‌طور سنتی به کشت، رنگ‌آمیزی و ریزبینی (میکروسکوپی) در مطالعاتشان تکیه می‌کنند؛ با این حال، کمتر از ۱٪ از ریزاندامگان موجود در محیط‌های معمولی را می‌توان با ابزارهای کنونی به صورت ایزوله (جدا از محیط) کشت کرد. میکروبیولوژیست‌ها اغلب به ابزارهای زیست‌شناسی ملکولی، همچون شناسایی بر اساس توالی یابی DNA تکیه می‌کنند؛ مانند توالی ژنی 16S rRNA که جهت شناسایی باکتریایی به‌کار می‌رود.
ویروسها به‌طور متغیر، به‌عنوان جاندار در نظر گرفته شده‌اند (توافق نظر کلی وجود ندارد) به گونه‌ای که توسط برخی به عنوان جانداران ساده و توسط برخی دیگر به عنوان ملکولهای پیچیده در نظر گرفته شده‌اند. پریونها هرگز به عنوان ریزاندامگان در نظر گرفته نشده، و توسط ویروس‌شناسان مطالعه می‌شوند. در گذشته، اثرات بالینی پریون ناشی از عفونت ویروسی فرض می‌شد؛ اما ویروس‌شناسان پس از پژوهش متوجه شدند که «پروتئین‌های عفونی» دلیل چنین بیماری‌هایی هستند.
وجود ریزاندامگان، قرن‌ها پیش از آنکه برای نخستین بار مشاهده گردند، پیش‌بینی شده بودند؛ برای مثال، جینز در هند و مارکوس ترنتیوس وارو در روم باستان جزو چنین پیش‌بینی‌کنندگانی بودند. نخستین مشاهدات میکروسکوپی ثبت‌شده، اجسام بارورکننده کپک‌ها بودند که توسط رابرت هوک در ۱۶۶۶ ثبت شد؛ اما احتمالاً این کشیش، آتاناسیوس کیرشه بود که به گفته خودش آن‌ها را برای نخستین بار در شیر و مواد فاسد شده در سال ۱۶۵۸ مشاهده کرده بود. آنتونی فان لیوونهوک را «پدر میکروسکوپی» به‌شمار می‌آورند؛ زیرا ریزاندامگان میکروسکپی را در دهه ۱۶۷۰ با استفاده از میکروسکوپی که خودش طراحی کرده بود مشاهده کرد. میکروبیولوژیِ علمی در قرن ۱۹ میلادی از طریق کارهای لویی پاستور در زمینه میکروبیولوژی پزشکی توسعه و تکوین یافت.
تاریخچه
| « | کاری که من برای مدت‌های مدید انجام داده‌ام، به منظور لذت ناشی از تحسینی که امروز از من می‌شود نبوده‌است؛ بلکه مخصوصاً به دلیل هوس پس از کسب دانش بوده‌است؛ آن‌گونه که دقت کردم، این هوس در من بیش از دیگران استقرار یافته؛ از این رو، هرگاه چیز قابل توجهی پیدا می‌کنم، فکر می‌کنم که وظیفه‌ام است تا کشفیاتم را روی کاغذ بیاورم؛ چنان‌که تمام مردم باهوش از آن آگاهی یابند. | » |
|
—آنتونی فان لیوونهوک، در نامه‌ای به تاریخ ۱۲ ژوئن ۱۷۱۶. | ||
| « | آنتونی وان لیوونهوک، هنوز یکی از ناشناخته‌ترین شخصیت‌ها در پیدایش زیست‌شناسی تجربی به حساب می‌رود. نگاه رایج این است که لیوونهوک به صورت ناپخته و غیر منظم کار کرد، روش‌های تحقیقاتی آزمون‌نیافته‌ای را به‌کار گرفت که از ظرافت و بی‌طرفی برخوردار نبودند. از او شخصیتی تفننی ساخته‌اند. میکروسکوپ‌هایش پیش‌پاافتاده توصیف شده و در مورد اینکه آیا بسیاری از مشاهداتش مربوط به خودش بوده یا نه، تردید ایجاد کرده‌اند. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که این نگاه‌ها دچار خطا می‌باشند. کارهای او از روز علاقه فطری، کوشش، پشتکار و تحمل رنج‌ها بوده‌است؛ گرچه ممکن است که ما شواهدی از فهم قطره‌ای او از ماده آلی را ببینیم (و در حقیقت، اغلب به این نگاه به‌عنوان مدرکی از بی‌کفایتی‌های مشاهداتی او یاد می‌شود)، این مشغله فکری نمی‌تواند از دو اصل بنیادی کارهای او انحراف ایجاد کند: (الف) توانایی واضح در ساخت فرایندهای آزمایشگاهی که برای زمانه‌اش، منطقی و تکرارپذیر بوده و (ب) اراده برای پرواز در صحنه معضلات زمانه (همچون نظریه خلق‌الساعه)، و هم‌زمان با روشنگری مدارک جدید، رها کردن عقایدی که در گذشته، رایج بوده‌اند. لوونهوک در روش خود برای تحلیل یک مسئله، قادر بود که بسیاری از قواعد زمینه‌ای آزمایش کردن را چیده، و نه تنها علم میکروسکوپی را، بلکه فلسفه زیست‌شناسی تجربی را نیز پایه‌ریزی کند. | » |
|
—برایان جی. فورد، لیوونهوک محقق، ۱۹۹۲ | ||
وجود میکروارگانیسم‌ها (ریزاندامگان)، قرن‌ها پیش از کشفشان فرضیه‌سازی شده بودند. گفته شده که وجود حیات میکروبیولوژیکی غیرقابل رؤیت با چشم غیرمسلح، توسط مکتب جینیسم-که حاصل آموخته‌های مهاویرا بوده-در اوایل قرن ششم پیش از میلاد پیش‌بینی شده بود. پاول دونداس می‌نویسد که ماهاویرا، وجود مخلوقات دیده‌نشده میکروبی را در زمین، آب، هوا و آتش، مسلم می‌انگاشته‌است. جین اسکریپچرز، نیگوداس را توصیف کرده که مخلوقاتی زیر-میکروسکوپی‌اند و عمدتاً در دسته‌جات بزرگی زندگی کرده و زندگی بسیار کوتاهی داشته، و گفته می‌شد که در هر بخش از جهان، شایع بوده حتی در بافت‌های گیاهان و گوشت حیوانات.مارکوس ترنتیوس وارو، از روم باستان، به میکروب‌ها اشاراتی کرد. او هنگامی که قرار بود در مجاورت باتلاقها ساکن شود، در مخالفت با این کار، هشدار می‌داد که «به علت تولیدمثل موجودات کوچکی غیرقابل مشاهده با چشم، با شناوری در هوا، از طریق دهان و بینی وارد بدن شده و ایجاد بیماری‌های جدی می‌کنند.»
در عصر طلایی تمدن اسلامی، دانشمندان فارسی، وجود میکروارگانیسم‌ها (ریزاندامگان) را فرض می‌گرفتند؛ از جمله، کسانی همچون: ابن سینا در کتابش با عنوان قانون در طب و ابن زهر که هیرههایی به نام جرب را کشف کرد، همچنین زکریای رازی که قدیمی‌ترین توصیف شناخته‌شده از آبله را در کتابش به نام الحاوی ارائه نمود.
در ۱۵۴۶، جیرولامو فراکاستورو پیشنهاد کرد که بیماری همه‌گیری توسط موجودات مستقل بذرمانندِ قابل انتقالی ایجاد می‌شوند که قادرند عفونت را از طریق تماس مستقیم، غیر مستقیم یا ناقلان منتقل نمایند.
شاخه‌ها
شاخه‌های میکروبیولوژی را می‌توان به علوم کاربردی تقسیم‌بندی کرد یا براساس تاکسونومی، به این اقسام: باکتریولوژی، میکولوژی، ویرولوژی و فیکولوژی. همپوشانی چشمگیری میان شاخه‌های خاصی از میکروبیولوژی و نیز بین این شاخه‌ها و شاخه‌های دیگر علمی برقرارند، به طوری که جنبه‌های خاصی از این شاخه‌ها را می‌توان فراتر از دیدگاه سنتی میکروبیولوژی توسعه داد. شاخه پژوهشی محض در میکروبیولوژی را، میکروبیولوژی سلولی می‌نامند.
کاربردها
در حالی که برخی از افراد از میکروب‌ها به دلیل مشارکتشان در ایجاد بیماری‌های مختلف انسانی، می‌ترسند، بسیاری از میکروب‌ها مسئول فرایندهای متعدد و مفیدی همچون: تخمیر صنعتی (برای مثال در تولید الکل، سرکه و فرآورده لبنی)، تولید آنتی‌بیوتیک و استفاده از آن‌ها به‌عنوان ناقلان مولکولی برای انتقال DNA به موجودات پیچیده‌ای مانند گیاهان و جانوران. همچنین دانشمندان از دانششان در ارتباط با میکروب‌ها، جهت تولید زیست‌فناورانهٔ آنزیمهای مهمی چون تک پلیمراز،ژن‌های گزارشگر برای استفاده در دیگر سامانه‌های ژنتیکی و فنون زیست‌شناسی مولکولی نوین، همچون سامانه مخمر دورَگه، استفاده می‌کنند.
باکتری‌ها را می‌توان برای تولید صنعتی آمینواسیدها مورد استفاده قرار داد. گونه باکتریایی Corynebacterium glutamicum، یکی از مهم‌ترین گونه‌های باکتریایی است که تولید آمینواسیدهای سالانه آن به بیش از دو میلیون تُن می‌رسد که عمدتاً شامل L-گلوتامات و L-لیزین است. از آنجا که برخی از باکتری‌ها قادر به سنتز آنتی‌بیوتیکند، می‌توان از آن‌ها برای مصارف پزشکی بهره برد؛ همچون پیچیده‌قارچ‌ها که از آن‌ها برای تولید آنتی‌بیوتیک‌های آمینوگلیکوزیدی استفاده می‌شود.
جستارهای وابسته
پانویس
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Microbiology». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی.
برای مطالعه بیشتر
- Kreft, J. -U. ; Plugge, C. M. ; Grimm, V. ; Prats, C. ; Leveau, J. H. J. «Mighty small: Observing and modeling individual microbes becomes big science" Proceedings of the National Academy of Sciences, 110, 45, 05-11-2013, pàg. 18027–18028. DOI: 10.1073/pnas.1317472110. ISSN: 0027-8424. PMC: PMC3831448. PMID: 24194530.
- Madigan M.T. , Martinko J.M. , Dunlap P-V. , Clark D.P. 2009. Brock. Biología de los microorganismos. Pearson Educación, Madrid, pp. 1296
پیوند به بیرون
- 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)
| اجزاء |  |
|
|---|---|---|
| چرخه زندگی ویروس | ||
| ژنتیک | ||
| توسط میزبان | ||
| سایر | ||
| میکروب |  |
|
|---|---|---|
| میکروبیولوژی | ||
| بوم‌شناسی | ||
| گیاهان | ||
| دریا | ||
| مرتبط با انسان | ||
| فنون | ||
| سایر | ||
| ||
| اکتشافات میکروسکوپی |
|
 |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| موضوعات عمومی | ||||||
| موضوعات مرتبط |
|
|||||
| افراد مرتبط |
|
|||||
| نامگذاری‌ها |
|
|||||
| ||||||