Mikrobioloogia

Mikrobioloogia (vkr mikros 'väike', bios 'elu', logos 'õpetus') on mikroorganismide ehk mikroobide uurimisega tegelev teadusharu. Mikrobioloogia uurib eukarüootseid ja prokarüootseid mikroorganisme. Eukarüootsete mikroorganismide hulka kuuluvad seened ja protistid, millel on membraaniseoselised organellid. Samas prokarüootsetel organismidel, kes kõik on mikroorganismid, seesugused rakuosised puuduvad. Prokarüootide hulka kuuluvad ka bakterid ja arhed. 
Ajalooliselt on mikrobioloogid keskendunud kultuuride kasvatamisele, nende värvimisele ja mikroskopeerimisele. Samas on vähem kui 1% tavakeskkonna mikroorganismidest laborikeskkonnas kultiveeritavad. Et hinnata mikroorganismide olemasolu mingis keskkonnas, uuritakse proovis leiduvaid DNA või RNA järjestusi.

Ajalugu

Hüpoteesid mikroorganismide olemasolust olid sajandeid enne nende tegelikku avastamist. Esimesed õpetused nähtamatu elu olemasolust pärinevad 6. sajandist eKr.
Tegelik mikroobide avastamine ja uurimine algas 17. sajandil, kui leiutati mikroskoop. 1665. aastal tegi Robert Hooke esimese jäädvustatud mikroskoopilise jälgimise. 1676. aastal jälgis Anton van Leeuwenhoek oma loodud üheläätselise mikroskoobiga baktereid. Joseph Lister oli esimene, kes ütles, et mikroorganismid põhjustavad nakkushaigusi ning kasutas fenoole desinfitseerijana.
Bakterioloogia lõi 20. sajandil Ferdinand Cohn, kes alustas ka bakterite taksonoomilist klassifikatseerimist. Tema kaasaegsed olid Louis Pasteur ja Robert Koch, keda peetakse mikrobioloogia isadeks. Robert Koch sõnastas tingimused, mis peavad olema täidetud tõestamaks, et just mingi konkreetne haigustekitaja põhjustab seda konkreetset haigust, ja avastas uusi mikroorganisme.
Louis Pasteur lõi pastöriseerimise ja eri vaktsiine.
Pasteur ja Koch on mikrobioloogia rajajad, aga nende töö ei näidanud mikrobioloogia mitmekesisust, vaid keskendus pigem meditsiinile. Alles 20. sajandi teisel poolel hakkas mikrobioloogia arenema. Avastati viirused, kemolitotroofia, geokeemiliste protsesside bakterid ja loodi uusi tehnoloogiaid.

Harud

Mikrobioloogia harusid jagatakse fundamentaal- ja rakendusteadusteks. Mikrobioloogiat saab klassifitseerida ka taksonoomia alusel, kui tegemist on bakterioloogia, mükoloogia, protozooloogia või fükoloogia valdkonnaga. Mikrobioloogia ja teiste loodus- ning täppisteaduse harud kattuvad oma praktikas suures osas. Mikrobioloogia võib eri aspektides laieneda ka väljapoole traditsioonilisi kitsaid piire, näiteks olla osa biofüüsika, biokeemia või molekulaarbioloogia uuringutes.

Mikroorganismide kasulikkus

Vaatamata sellele, et mikroorganismid tekitavad haigusi, on neist inimestele palju kasu.
Mikroobe kasutatakse toiduainetehnoloogias: tööstuslikul kääritamisel (alkoholi, äädika ja piimatoodete valmistamine) ja pagaritööstuses.
Mikroorganisme rakendatakse antibiootikumide ja aminohapete tootmisel ja abilisena keerulisemate organismide (taimede) kloonimisel.
Mikroorganisme kasutatakse ensüümide ja reportergeenide tootmisel ning ka uudsete molekulaarbioloogiliste tehnoloogiate katsetamisel.
Mikroobid toodavad biopolümeere: polüsahhariide, polüestreid ja polüamiide. Neid saab kasutada meditsiinis kudede taastamiseks ja kehas ravimite transportimiseks. Mikroorganisme kasutatakse paljude ainete biosünteesiks.
Sageli kasutatakse mikroorganisme keskkonnaprobleemide lahendamiseks. Eri liigid suudavad lagundada paljusid toksilisi jäätmeid, seega kasutatakse ulatuslikumate reostuste likvideerimiseks segu bakterite ja seente liikidest ning tüvedest, sest igaüks neist tuleb toime eri ainega.
Bakteritel on oluline roll inimese mikrobiootas. Seedetraktis aitavad nad kaasa vitamiinide ja aminohapete tootmisele, seedivad toitu ja hävitavad kahjulikke mikroobe.