מדוע ללמוד מיקרוביולוגיה? 5 סיבות מרכזיות

לא כל מה שאנחנו רואים הוא באמת מה שיש. אנו מוקפים בעולם שלם של מיקרואורגניזמים שלא ניתן לראות בעין בלתי מזוינת ומשפיעים על ההיבטים הבסיסיים ביותר בקיומנו.

חיידקים ממלאים תפקידים חשובים בשמירת העולם כפי שאנו מכירים אותו: הם משתתפים בתופעות כמו מחזורי השגת חומרים, פירוק חומר אורגני, או אפילו עיכול המזון.

יש להם גם צד מזיק: קיומם של פתוגנים. למרות ששיעורם נמוך בהרבה מהיתרונות שהם מביאים לנו, תמיד הייתה להם השפעה מהותית על ההיסטוריה.

עם כל אלה, אין זה מפתיע שהקהילה המדעית רצתה לחקור אותם במשך מאות שנים, להבין מה איננו יכולים לראות. וכאן נולדת המיקרוביולוגיה.

במאמר זה נראה כמה סיבות מדוע ללמוד מיקרוביולוגיה כקריירה באוניברסיטה.

• מאמר קשור: "4 סוגי הפתוגנים (ומאפייניהם)"

מדוע ללמוד מיקרוביולוגיה? 5 יתרונות חשובים

אנו מבינים שמיקרואורגניזם הוא כל אורגניזם חד-תאי או ישות תאית (כגון פריונים או נגיפים) שאינם אנו יכולים לראות בעין בלתי מזוינת, שכן כל מה שקוטרו פחות ממילימטר אחד קשה לתצפית באמצעות עיניים. מדע זה אחראי חקר פריונים, נגיפים, חיידקים, ארכיאאה, פרוטוזואה, פטריות ואצות. יש להזכיר כי בשני האחרונים הללו יש גם חברים גדולים יותר וניתן לראותם בעינינו, הנלמדים בענפים אחרים (בוטניקה, במקרה זה).

אנשים רבים מקשרים מיקרואורגניזמים עם חיידקים הגורמים למחלות בבני אדם ומשפיעים על הבריאות, אך האמת היא גופנו מרוויח מרוב אלה, והם משמשים אפילו להכנת מוצרי מזון כמו גבינה, יוגורט או לחם לכל אחד יְוֹם. ללא המחקר שלהם, לעולם לא היינו מייצרים אנטיביוטיקה או חיסונים שהיום עוזרים לנו לשפר את בריאותנו.

א) כן, ישנן סיבות רבות ללמוד מיקרוביולוגיה, מדע המקושר לרבים אחרים (למשל, רפואה או אקולוגיה) ושימושי בהיבטים רבים של החיים.

1. הצורך בהתקדמות רפואית

ברור שלימוד חיידקים היה המפתח להבנה, בין היתר, אילו מהם פועלים כפתוגנים ומהם המנגנונים שלהם הגורמים למחלות בבני אדם. ישנם מיליוני מיקרואורגניזמים, ולמרות שאלה שמסוגלים לפגוע בנו הם רק מאה, זה עדיין הכרחי לחקור עוד כדי למצוא תרופות עבור רבים מהם שעדיין אין להם תרופה או דרך מניעה באמצעות רְפוּאִי.

חוץ מזה, בתחום הרפואה נחקר גם הצד השני של החיידקים, כלומר היתרונות הבריאותיים שלהם. כעת אנו יודעים שיש לנו פלורת מעיים המסייעת לנו לעכל מזונות מסוימים או להשיג רכיבים מסוימים, כמו ויטמין K.

אך חשוב עוד יותר היה גילוי אנטיביוטיקה המיוצרת על ידי מינים מסוימים של חיידקים ופטריות. הוא בערך חלבונים שתפקידם לתקוף ולחסל חיידקים אחרים באמצעות מנגנונים שונים, כמו לא לאפשר יצירת דופן התא, מה שמחליש מאוד את החיידקים. הדבר הרע הוא שהשימוש המסיבי בו הצליח לבחור את החיידקים, וליצור צאצאים של פתוגנים עמידים לתרופות אלו, ולכן סינתזה וגילוי של תרופות חדשות היא משימה חִיוּנִי.

ניתן להוסיף כי לימודי מיקרוביולוגיה יכולים לשמש לחקר חיסונים חדשים לפתוגנים. אחרי הכל, חיסון הוא אלמנט מונע המשמש לקידום ריבוי נוגדנים, אלמנט הגנה שנוצר על ידי גופנו כדי להגיב מוקדם וטוב יותר נגד הסוכן מְחוֹלֵל מַחֲלָה. לפיכך, אם המיקרוב המדובר מדביק אותנו, יש לנו כבר את ההגנה המתאימה להתקפה מהירה.

• יכול להיות שאתה מעוניין: "שלושת סוגי החיידקים (מאפיינים ומורפולוגיה)"

2. יישומה לתעשיית המזון והכימיקלים

היבט נוסף שעבורו אתה עשוי להתעניין בלימודי מיקרוביולוגיה הוא יש אפשרות לשלוט בתהליכים מסוימים בתעשיית המזון, כגון תסיסה. זה מורכב מפעילות של מיקרואורגניזמים כאשר הם הופכים חומר אורגני לחומר פשוט יותר. בייצור של כמה מוצרים מסחריים זה מאוד מעניין: גבינה, יוגורט או בירה לא יכולים להתקיים ללא סוג זה של הליך. לבקרת התסיסה בתוך טנקים גדולים או כורשים ביולוגיים ישנה חשיבות חיונית להבטחת איכות המוצר הסופי.

אבל זה לא תחום השימוש היחיד בעיבוד מזון. ייצור חומצות אמינו, המרכיב החיוני של חלבונים, הוא היבט חשוב נוסף בתעשייה זו., לשימושם כתוספים. לדוגמא, אנו מסתמכים על חומצה גלוטמית כדי ליצור את משפר הטעמים מונוסודיום גלוטמט (MSG); או חומצה אספרטית, ליצירת הממתיק אספרטיים, או ייצור ויטמינים כתוסף (למשל, B12). ראוי לציין גם ייצור של חומצת לימון, מוצר בעל שימושים רבים: נוגד חמצון, מכוון pH, טעם וכו '. בנוסף ל

לא רק תעשיית המזון מנצלת את קיומם של מיקרואורגניזמים אלה. בתעשייה הכימית הם משמשים כמרכיבים של מוצרי ניקוי ביתיים ובגדים, כמו חומרי ניקוי, אנזימים המיוצרים בקנה מידה גדול על ידי פטריות וחיידקים. מדובר בחלבונים המפרקים רכיבים אחרים, כגון פרוטאזות (פירוק חלבונים), עמילאזות (עמילן) או ליפאזות (שומנים).

3. היישום שלה לביוטכנולוגיה מיקרוביאלית

זהו אחד מתחומי העבודה בקריירה של המיקרוביולוג שצמח ביותר בשנים האחרונות. ביוטכנולוגיה היא היישום בטכנולוגיה של שימוש באורגניזמים חיים או במוצריהם. בתוך זה, חלק גדול משתמש במיקרואורגניזמים כדי לגרום לתהליכים שלהם לעבוד.

אחת המטרות העיקריות שלו היא להפוך חיידק על ידי חיסון גנים מעניינים לגנום שלו, כך שאלו יבואו לידי ביטוי. דוגמה תתברר: המקרה של ייצור אינסולין.

כידוע, אנשים עם סוכרת צריכים לעתים קרובות להזריק אינסולין מכיוון שגופם חסר את זה מסיבות שונות. אם כי בעבר נעשה שימוש באינסולין שיוצרו על ידי חזירים, שהיה דומה מאוד לאנושי, כיום ניתן לטהר אינסולין אנושי על ידי ייצורו על ידי מושבות (אשכולות) של חיידקים. מיקרואורגניזמים אלה הוכנסו לגן לאינסולין אנושי, ולכן הם מסוגלים לתעתק את החלבון ולהפיק אותו. שיטה זו לייצור טרנסגנים משמשת עם אינספור גנים.

סיבה נוספת לעניין ללמוד מיקרוביולוגיה, הקשורה גם לביוטכנולוגיה, היא פיתוח חיישנים ביולוגיים. מיקרואורגניזמים חיים קשורים לאלקטרונים, ואת התגובות הכימיות שהם מבצעים ניתן לזהות על ידי דחפים חשמליים. זה מאפשר לזהות רכיבים במזון, למשל: נוכחות של גלוקוז, רעלים או פתוגנים וכו '. שיטה טובה לבטיחות מזון ובקרת מים.

4. בגלל הפוטנציאל שלו מבחינת קיימות

עם דרישה גוברת למערכת בת קיימא יותר, מיקרואורגניזמים מקבלים חשיבות. השימוש בחומרי הדברה ביולוגיים מאפשר ליצור יותר גידולים אקולוגיים, באמצעות חיידקים, נגיפים ופטריות או מרכיביהם למאבק במזיקים לחרקים שתוקפים גידולים. זה דרך להימנע משימוש בכימיקלים סינתטיים ועלולים להיות רעילים למגוון רחב של צורות חיים.

סיבה נוספת הקשורה לקיימות היא האפשרות לקבל אנרגיות חלופיות, כגון ייצור אתנול. (85% דלק אתנול שימש לרכב) או מתאן, שמקורו בפירוק חומר הפסולת אורגני. סינתזת הביו-פולימרים היא גם מגמה הולכת וגוברת להחלפת פולימרים שמקורם בנפט, כלומר מפלסטיק.

5. לפי ידיעה

האמת היא שהסיבה החשובה ביותר ללמוד מיקרוביולוגיה, כמו כל דבר אחר, היא שיש לה אינטרס אינטלקטואלי. במדע זה אתה צריך לעורר סקרנות את הרעיון להכיר את העולם שאיננו רואים, את כל אותם אורגניזמים קטנים הנמלטים ממבטנו. רוצים לדעת כיצד הם מתקשרים זה עם זה ועם הסביבה.

בקיצור, מסלול אקדמי ומקצועי זה מעניין מאוד להכיר את מנגנוני החיים, שכן שכאמור בהתחלה, חיידקים נמצאים בכל מקום, ורבים ממלאים משימות חיוניות זֶה. מרתק עד כמה דבר כל כך קטן כל כך חשוב, שלאחר שנים כה רבות של ההיסטוריה של כדור הארץ הם ימשיכו למלא את משימותיהם השומרות על החיים על הפלנטה הזו.

הפניות ביבליוגרפיות:

• טורטורה ג'י ג'יי, פונק ב. ותיק ג '. (2007). "מבוא למיקרוביולוגיה" (מהדורה ט '). פנמריקנה עריכה.
• מאריי פ., רוזנטל ק. ופפלר מ. (2013). "מיקרוביולוגיה רפואית" (מהדורה 7). מערכת אלסבייה סונדר.
• פרסקוט ל ', הארלי ג'יי. וקליין ד. (2002). "מיקרוביולוגיה" (מהדורה חמישית). הוצאת מקגרו היל.
• תימן וו. ופלדינו מ. (2010). "מבוא לביוטכנולוגיה" (מהדורה שנייה). מערכת פירסון.
• מדיגן מ ', מרטינקו ג'יי. ופרקר ג'יי (2003). "ברוק, ביולוגיה של מיקרואורגניזמים" (מהדורה 10). מערכת פירסון.