Mikrobiyoloji

Mikrobiyoloji, mikropları ve "mikro" boyutundaki organizmaları inceleyen bilim dalına verilen isimdir. Mikrobiyoloji bakteriler, virüsler, algler vb. canlıların incelenmesini içerir.
Mikroorganizma denilince bakteriler, virüsler, protozoonlar, mantarlar ve ilkel algler anlaşılır. Mikrobiyoloji bilim dalının faydalı olduğu branşlar, tıp, tarım ve endüstridir.

Tarihçe

Mikrop terimi, bilim dünyasına ilk defa 1878'de Fransız cerrahı Charles Sédillot tarafından getirilmiştir. Sédillot, mikropların kendilerine has apayrı bir dünyası olduğunu savunmuştur. Mikrobiyoloji bilim dalı beş ana kısma ayrılmıştır: Viroloji, bakteriyoloji, protozooloji, algoloji ve mikoloji. Bunlara ilaveten moleküler ve hücresel biyoloji, biyokimya, fizyoloji, ekoloji, botanik ve zoolojiyle de yakından ilgilidir.
Uzun müddet insanlar, çevrelerinin mikroplarla dolu olduğundan habersizdi. Halbuki mikroorganizmalar, onun etrafındaki her yerde, eşyalarında hatta derisinde ve bağırsaklarında milyonlarca bulunuyordu. İlerleyen yüzyıllarda insan bilmeden mikropları işlerinde kullanmaya başladı. Ekmek yapımı, peynir ve sirke imali, boza yapımı bunların başta gelenleridir.
Mikroskobun bulunmasından (1590) 16 asır önce yaşamış olan Marcus Terentius Varro (M.Ö. 116-27), iltihaplı alanlar için, "Buralarda çok küçük hayvanlar ürüyor ki, bunların gözle görülmesi imkansızdır." demiştir. Osmanlı Sultanı II. Mehmed'in hocası Akşemseddin de, "Hastalık insandan insana veya topraktan insana gözle görülemeyen canlı tohumlar vasıtasıyla iletilir." demiştir. Mikroplar hakkında ilk kayıt, Robert Hooke'un Mikrographa eserindedir. 1665'te basılan bu eserde bir küf mantarının sporları ve birçok küçük deniz kabuklusunun kabukları anlatılmıştı. Antonie van Leeuwenhoek ise kendi yaptığı mikroskoplarla 1674'te protozoonları ve 1676'da bakterileri görmeyi başardı.
Mikrobiyolojinin kurulması, Pasteur ve Koch: Fransız kimyacısı Louis Pasteur, mikrobiyolojinin kurucusu olarak kabul edilir. Pasteur alkollü içki imalatında ortaya çıkan fermentasyonun mayalar tarafından yapıldığını söyledi (1856).
Pasteur'ün mayalar üzerindeki bu açıklamasından sonra 1867'de İngiliz cerrahı Joseph Lister, antiseptik solüsyonları infeksiyonlara karşı koruyucu olarak kullanmaya başladı. Otoklav denilen mikropsuzlaştırma (Sterilizasyon) aracının Pasteur'ün çalışma arkadaşlarından Charles Chamberland tarafından bulunmasıyla sterilizasyon işlemi laboratuvar ve ameliyathanelerde devamlı kullanılmaya başladı.
1877'de Prusya'da adı duyulmamış bir kasaba hekimi olan Robert Koch, belli bir bakterinin (Bacillus anthracis) şarbon etkeni olduğunu ispat etti. Pasteur bir adım daha ileri giderek, laboratuvar şartlarında mikropların hastalandırıcılık özelliklerini azaltmayı başardı.
Koch'un ikinci büyük başarısı, 1882'de kendi adıyla anılan verem basilini bulmasıdır. 1885'te ise Pasteur Fransız Bilimler Akademisine sunduğu bildiride, kuduza karşı aşıyı bulduğunu açıkladı.

Tıbbi Bakteriyolojinin gelişimi

Pasteur ve Koch'un çalışmasından sonra, bu bilgilerin ışığında birçok hastalık, bakterilerin mevcudiyetine bağlandı. Koch'un asistanlarından ve aynı zamanda da bir askeri cerrah olan Friedrich Loeffler kendi adıyla anılan Difteri basilini buldu (1884). Emil von Behring ise, difteri toksinine karşı bağışıklanmış hayvanların serumlarını vererek insanlarda difterinin hafifletilebileceğini söyledi. 1893'te Alexander Yersin, Hong Kong'da veba etkenini izole etmeyi başardı. Yersin'in bu buluşuna paralel olarak veba mikrobu Koch'un Japon asistanlarından Shibasaburo Kitasato tarafından da bulunmuştu. Kitasato 1889'da tetanus amilinin bir anaerobik sporlu ve toksin imal edici bir mikrop olan Clostridium tetani tarafından husule getirildiğini açıkladı. Zamanla bakteriler ve yaptıkları hastalıkların listesi giderek genişledi.

Topraktaki bakteriler

Bakteriler yalnızca hastalık yapan varlıklar olarak ele alınmamalıdır. Tabiatta birçok yerde bakteriler çok önemli bir denge rolü oynamaktadır. 1878'de iki Fransız bilim adamı Théophile Schloesing ve Achille Mantz, topraktaki nitrat bileşiklerinden amonyak imalinin basit bir kimyasal reaksiyon olmayıp, olayın bazı mikroorganizmalarca yapıldığını açıkladılar. Bu olayı yapan bakterileri 1890'da bir Rus bilim adamı Sergei Winogradsky buldu. Bu tip bakteriler enerji ihtiyaçlarını karşılamada organik maddeleri kullanamazlar, ancak bu iş için amonyağın oksitlenmesiyle ortaya çıkan enerjiyi kullanırlar. Vücut maddelerinin yapımı için gereken karbonu karbondioksitten alırlar. Bu iki özellikleri dolayısıyla bunlara kemoototrof (kimyevi yolla kendi kendine beslenen) denmiştir. Aynı Rus bilim adamının bir diğer açıklaması bazı anaerobik (oksijene ihtiyacı olmayan) bakterilerin toprakta serbest bulunduğu ve atmosferdeki azotu, bitkilerin kullanabileceği hale getirdiği şeklindeydi.
1901'de toprakta baklagiller cinsi bitkilerin köklerinde yaşayan Rhizobium türünde bakteriler keşfedildi. Bunlar, kökünde bulundukları bitkinin faydasına olarak, havadaki azotu tespit edici özelliğe sahiptir.

Viroloji

1884'te Fransız bakteriyoloğu Charles Chamberland bakterilerin geçişine izin vermeyen porselen bir filtre imal etti. Bu filtre bakteriden arınmış su elde etmede kullanılıyordu. 1892'de Rus bilim adamı Dimitri Ivanovsky tütün mozaik hastalığının etkeninin bu süzgeçten geçebildiğini gösterdi. Bu süzgeçlerden geçen mikroorganizmalara filtrabl (filtreden geçebilen) virüsler adı verildi.
1900'de Amerikalı bilim adamı Walter Reed'in bazı filtrabl virüslerin belli bir hastalığı yaptığını (bu hastalık Sarı Humma'dır) göstermesi kendine haklı bir şöhret sağladı. Aynı şekilde bakteriden arındırılmış filtratların (süzülmüş sıvıların) hayvanlarda tümör ortaya çıkmasında rol oynadığı ilk olarak Vilhelm Ellerman ve Oluf Bang (1908 Danimarka) daha sonra da Peyton Rous (1911 ABD) tarafından açıklandı. Virüslerin bakteriler içinde de gelişebildikleri 1915'te Frederick Twort tarafından bildirildi. Bu virüslere Bakteriyofajlar denildi.
Tütün mozaik virüsünün kristalizasyonla saflaştırılıp, elde edilmesi (1935), virüslerin birer mikrop olmaktan ziyade, birer kimyevi molekül olduğu fikrini ortaya çıkardı. 1937'de virüslerin nukleoprotein yapısında oldukları İngiliz araştırmacılar F.C. Bawden ve N.W. Pirie'in ekibince bildirildi. Elektron mikroskobunun bilim dünyasına sunulmasını takiben virüslerin fotoğrafları çekilebildi ve incelemeler sonucu hücresel yapıya sahip olmadıkları anlaşıldı.
Yine elektron mikroskobunun ve moleküler biyolojinin gelişmesi büyük virüs veya küçük bakteri denilebilecek küçük mikroorganizmaların varlığını gösterdi. Bunlara riketsia denildi. Riketsialar tifüs, akdeniz benekli ateşi, kayalık dağlar benekli humması ve diğer bazı hastalıkları yaparlar.

Mikoloji

(Bakınız Mikoloji)

Protozooloji

On dokuzuncu yüzyılın ilk yarısında Almanya'da C.G. Ehrenberg, protozooloji dalını bilim dünyasına takdim etti. O protozoonların hayvanlardaki her organ sistemine (çok çok küçültülmüş olarak) sahip olan canlılar olduğunu düşünmüştü. 19. yüzyılın ortalarında Alman bilim adamı Karl von Siebold protozoonların tek hücreli canlılar olduğunu ortaya koydu. Günümüzde protozonların şark çıbanı, kala-azar, sıtma gibi hastalıkları yaptığı bilinmektedir.