సూక్ష్మ జీవశాస్త్రం
సూక్షజీవశాస్త్రం (గ్రీకు [0]శబ్దాలు, "మైక్రోస్", "సూక్ష్మ"; [1], "బయోస్", "జీవ"; మరియు [2], "-లోజియా" నుండి గ్రహించబడింది) అనేది "సూక్ష్మజీవుల" అధ్యయనం, ఇవి ఏకకణం లేదా కణ-సమూహ సూక్ష్మదర్శని జీవాలు.[4] దీనిలో శిలీంధ్రాలు మరియు ప్రోటిస్ట్స్, ఇంకా ప్రోకర్యోట్లు వంటి యుకర్యోట్స్ ఉన్నాయి. వైరస్లను కచ్చితంగా జీవప్రాణులుగా విభజించనప్పటికీ, వీటిని కూడా అధ్యయనం చేశారు. సూక్ష్మంగా, కంటితో చూడ వీలులేని ప్రాణుల జీవనవిధానాన్ని మరియు జీవితంపై చేసే అధ్యయనాన్ని సూక్ష్మజీవశాస్త్రంగా సూచిస్తారు. సూక్ష్మజీవశాస్త్రంలో విలక్షణంగా రోగనిరోధక విధానం లేదా రోగనిరోధకశాస్త్ర అధ్యయనం కూడా పొందుపరచబడింది. సాధారణంగా, రోగనిరోధక విధానాలు ఇంకా రోగకారక జీవులు ఒకదానిపై ఒకటి పనిచేస్తాయి; ఈ రెండువిధానాలు తరచుగా ఒకదానితో ఒకటి జత చేయబడతాయి అందుచే చాలా కళాశాలలు జంటగా చేసిన డిగ్రీని "మైక్రోబయోలజీ మరియు ఇమ్యునోలజీ" లాగా అందిస్తున్నాయి.
సూక్ష్మజీవశాస్త్రం అనేది చాలా విస్తారమైన పదం, దీనిలో విషక్రిములశాస్త్రం, శిలీంధ్రశాస్త్రం, పరాన్నజీవులశాస్త్రం, సూక్ష్మజీవశాస్త్రం మరియు ఇతర శాఖలు ఉన్నాయి. సూక్ష్మజీవశాస్త్రజ్ఞుడు సూక్ష్మజీవశాస్త్రంలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉన్నవాడు.
సూక్ష్మజీవశాస్త్రం చురుకుగా పరిశోధన చేయబడింది, మరియు ఈ రంగం నిరంతరంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది. మనం బహుశా భూమిమీద ఉన్న సూక్ష్మజాతులలో కేవలం ఒక్కశాతం మాత్రమే అధ్యయనం చేసిఉంటాం. సూక్ష్మజీవులను నేరుగా మూడువందల సంవత్సరాల ముందు నుంచీ పరిశీలిస్తున్నప్పటికీ, సూక్ష్మజీవశాస్త్ర రంగం దాని ఆరంభ దశలో పురాతనజీవశాస్త్ర సంబంధవిధానాలు అయిన జంతుశాస్త్రం మరియు వృక్షశాస్త్రంలతో సంబంధం కలిగిఉందని చెప్పబడింది.
వాస్తవంగా 17వ శతాబ్దంలో కనుగోనేవరకూ, సూక్ష్మజీవాల ఉనికిని చాలా శతాబ్దాలు ఊహా ప్రమేయంగా చెప్పబడింది. 600 BCEలో, పురాతన భారత శస్త్రవైద్యుడు సుశ్రుత అనేక రోగాలకుకారణం సూక్ష్మజీవులే అని తెలిపాడు మరియు దీనిని సుశ్రుతసంహితలో వివరిస్తూ ఇవి స్పర్శ, గాలి లేదా నీటి ద్వారా వ్యాపిస్తాయని పేర్కొన్నాడు. సూక్ష్మజీవుల మీద సిద్దాంతాలు రోమన్ విద్వాంసుడు మార్కుస్ టేరెన్టియుస్ వర్రో, "ఆన్ ఎగ్రికల్చర్" అనే పుస్తకంలో తెలియచేశారు, దీనిలో అతను ఇళ్ళను బురదనేలల సమీపంలో ఏర్పరచటాన్ని హెచ్చరించారు:
ఈ అంశం కనిపించని జీవాల ద్వారా వ్యాధులు విస్తరించే అవకాశం ఉందని పూర్వీకులకి ముందే తెలుసనే విషయం తెలుస్తోంది.
"ది కెనోన్ ఆఫ్ మెడిసిన్" (1020) లో, అబూ అలీ ఇబ్న్ సినా (అవిసెన్నా) దేహసంబంధ స్రావాలు రోగసంక్రమణ చేసే ముందు దుర్గంధయుతమైన వేరే స్థలంలోని దేహాల చేత కలుషితం కాబడతాయి అని పేర్కొన్నారు. ఆయన ఇంకనూ సంక్రమించేగుణం ఉన్న క్షయ మరియు ఇతర అంటు వ్యాధుల మీద అధ్యయనం చేశారు, ఇంకా అంటువ్యాధుల వ్యాప్తిని పరిమితం చేయటానికి అంటురోగ క్రిములున్నాయనే సందేహంతో జనాన్ని కొన్నిరోజులు పాటు ప్రత్యేకంగా ఉంచు ఏర్పాటునుఒక మార్గంగా వాడారు.
14వ శతాబ్దంలో బ్లాక్ డెత్, ఎలుకల మీద వాలిన క్రిముల ద్వారా వచ్చే ప్లేగు అల్-అన్డలుస్ చేరినప్పుడు, ఇబ్న్ ఖతిమా "సూక్ష్మ దేహాలు"ద్వారా సంక్రమించే అంటువ్యాధులు మానవదేహంలోకి ప్రవేశించి రోగానికి కారణమవుతున్నాయని అభిప్రాయపడ్డారు.
1546లో గిరోలమో ఫ్రకాస్టోరో ఒకేప్రాంతానికి చెందిన వ్యాధులు వేరొక స్థలానికి తీసుకువెళ్ళే విత్తనాల వంటి అస్థిత్వాలు అంటురోగాలను నేరుగా లేదా వేరే రకమైన సంబంధం లేదా చాలాదూరాల నుండి ఏవిధమైన సంబంధం లేకపోయినా సంక్రమిస్తాయని ప్రతిపాదించారు.
సూక్ష్మజీవుల ఉనికిమీద ఈఅన్ని వాదనలు స్వభావపరంగా ఊహించబడినవి మరియు అవి ఏఅంశం లేదా శాస్త్రంమీద ఆధారపడిలేవు. సూక్ష్మజీవులు 17వ శతాబ్దం వరకూ నిర్ధారించబడలేదు మరియు గమనించబడలేదు, లేదా ఖచ్చితంగా మరియు సరిగ్గా వర్ణించబడలేదు. దీనికి కారణమేమంటే ఈ అన్ని విచారణలు సూక్ష్మ జీవశాస్త్రం మరియు ఏకకణజీవశాస్త్రం ఒక శాస్త్రంగా అవ్వటానికి మూలాధారమైన పనిముట్టు లోపించింది, అదే సూక్ష్మ దర్శిని.
బాక్టీరియా, మరియు ఇతర సూక్ష్మజీవులను, మొదటిసారిగా అంటోనీ వాన్ లీయువెన్హొక్ 1676లో అతనే ఆకృతి చేసిన ఒకే-అద్దాలు కల సూక్ష్మదర్శిని ఉపయోగించి పరిశీలించాడు. అలా చేయటం ద్వారా లీయువెన్హొక్ జీవశాస్త్రంలో ముఖ్యమైనవి కనుగొన్నాడు మరియు సూక్ష్మజీవశాస్త్రం మరియు బాక్టీరియా శాస్త్రం యొక్క శాస్త్రపరమైన రంగాలను ప్రారంభించాడు. "బాక్టీరియం" అనే పదం చాలా కాలం తర్వాత ప్రవేశ పెట్టబడింది, ఇది 1828లో ఎహ్రెన్బెర్గ్ పరిచయం చేశారు, ఇది గ్రీకు శబ్దం "βακτηριον" నుంచి స్వీకరించబడింది, దీనర్ధం "చిన్న కర్ర". మొదటి పొందుపరచబడిన సూక్ష్మజీవశాస్త్రపరమైన పరిశీలన, బూజుల మీద పుష్పించే జీవాలు ఉన్నాయి, దీనిని ఇంతక్రితమే 1665లో రాబర్ట్ హుక్ చే చేయబడింది, అయితే వాన్ లీయువెన్హొక్ తరచుగా మొదటి సూక్ష్మజీవశాస్త్రవేత్తగా చూపబడ్డాడు.
సూక్ష్మక్రిముల శాస్త్రం (తర్వాత సూక్ష్మజీవశాస్త్రంలో ఒక ఉపవిధానం) సాధారణంగా ఫెర్డినాండ్ కోహ్న్ చే స్థాపింపబడిందని (1828–1898) భావించపడుతుంది, ఈ వృక్షశాస్త్రవేత్త శైవలాలు మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియలోని క్రిములపై చేసిన అధ్యయనాల ద్వారా అనేక క్రిములను వర్ణించాడు, వీటిలో "బాసిలుస్" ఇంకా"బెగ్గియటోవ" కూడా ఉన్నాయి. క్రిముల యొక్క విజ్ఞానశాస్త్ర శాఖ యొక్క వర్గీకరణ పధకాన్ని కోహ్న్ మొదటిసారిగా స్పష్టంగా నిర్వచించాడు. లూయిస్ పాశ్చర్ (1822–1895) మరియు రాబర్ట్ కోచ్లు (1843–1910) కోహ్న్ యొక్క సమకాలీకులు మరియు తరచుగా వారు వైద్య సూక్ష్మజీవశాస్త్రం యొక్క స్థాపకులుగా భావించబడతారు. ఆకాలంలో బాగా ప్రాచుర్యంపొందిన నిరంతరంసాగే ఉత్పత్తి సిద్దాంతం యదార్ధం కాదని నిరూపించటానికి పాశ్చర్ చేసిన వరుస ప్రయోగాలు అతనిని ప్రముఖ వ్యక్తిని చేశాయి, దానివల్ల సూక్ష్మజీవశాస్త్రం యొక్క గుర్తింపును ఒక జీవశాస్త్రంగా పటిష్ఠం చేశారు. పాశ్చర్ ఆహారనిల్వకోసం పద్ధతులను (పాశ్చరైజేషన్) మరియు అనేకవ్యాధులు ఆంత్రాక్స్, ఫౌల్ కలరా మరియు రేబీస్ ఎదుర్కొనటానికి టీకాలమందులు కూడా రూపొందించారు. కోచ్ వ్యాధులక్రిమి సిద్దాంతంకు అతని తోడ్పాటులవల్ల పేరొందాడు, అసాధారణమైన వ్యాధులు అసాధారణ రోగకారక సూక్ష్మజీవులచే సంక్రమిస్తాయని నిరూపించడానికి అతని సహాయాలకు ప్రసిద్ధి చెందాడు. ఇతను ఒక వరుసక్రమమైన నిభంధనలను అభివృద్ధిచేశాడు, అవి కోచ్ యొక్క సిద్దాంతాలు అని పేరొందింది. పూర్తి సూక్ష్మజీవుల పెంపకంలో విడిగా ఉన్న క్రిములమీద మొదట దృష్టినిపెట్టినవారిలో కోచ్ ఒకరు, దీనిఫలితంగా అతని వర్ణనలలో అనేక వినూత్న క్రిములు ఉన్నాయి, దీనిలో "మైకోబాక్టీరియం క్షయ" ఉంది, ఇది క్షయ కలగటానికి ముఖ్యహేతువు.
అయితే పాశ్చర్ మరియు కోచ్ తరచుగా సూక్ష్మజీవశాస్త్రం యొక్క స్థాపకులుగా భావించబడతారు, వారి పని కచ్చితంగా సూక్ష్మజీవుల ప్రపంచవైవిధ్యాన్ని ప్రతిబింబించదు ఎందుకంటే వారి దృష్టి నేరుగా కేవలం సూక్ష్మజీవుల మీద వైద్య సంబంధంపై ఉంది. మార్టినుస్ బీజెరిన్క్ (1851–1931) మరియు సెర్గీ వినోగ్రడ్స్కి (1856–1953) యొక్క నిరూపణ వరకూ ఇది ఎవరూ చేయలేదు, వీరు సాధారణ జీవశాస్త్రం యొక్క స్థాపకులు (ఈ పాత పదం సూక్ష్మపరమైన శరీరతత్వ శాస్త్రం, వైవిధ్యం, మరియు జీవ్యావరణ శాస్త్రంను చుట్టుముట్టి ఉంది), దీనిలో వాస్తవమైన సూక్ష్మ జీవశాస్త్రం వెడల్పు స్పష్టీకరించబడింది. బీజెరిన్క్ సూక్ష్మ జీవశాస్త్రానికి అతిపెద్ద రెండు సహాయాలను అందించారు: వైరస్లు మరియు సూక్ష్మజీవుల పెంపకం సమృద్ధి చేయటానికి విధానాలను కనుగొనటం ఉన్నాయి. పొగాకు మోసిక్ వైరస్ మీద అతను చేసిన పని వైరస్ల సంబంధ శాస్త్రంలో మూలమైన సూత్రాలను ఏర్పరచింది, ఇది సూక్ష్మ జీవుల పెంపకం సమృద్ధికి అతను చేసిన అభివృద్ధి, సూక్ష్మ జీవశాస్త్రం మీద దీని వెనువెంట ప్రభావం సంబంధం లేని వేర్వేరు శరీరతత్వాలు ఉన్న అనేక రకాల సూక్ష్మజీవుల అభివృద్ధిని అనుమతిస్తుంది. వినోగ్రడ్స్కికెమొలితో ట్రోఫీ భావనను మొదటిసారిగా అభివృద్ధి చేశారు మరియు భూరసాయన విధానాలలో సూక్ష్మజీవులు పోషించే ముఖ్యమైన పాత్రను స్పష్టం చేశారు. నత్రజనితమైన మరియు నత్రజని-ఇచ్చే బాక్టీరియా రెండిటి గురించి మొదటిసారి విడిగా ఉంచటానికి మరియు వర్ణనకి అతను బాధ్యుడు.
సూక్ష్మ జీవశాస్త్ర రంగం సాధారణంగా అనేక ఉపవిధానాలుగా వేరుచేయబడ్డాయి:
(రోగ నియంత్రణ మరియు నివారణకేంద్రంలో ఉన్న ఉద్యోగాలకు చాలా స్థానాలకు సూక్ష్మజీవశాస్త్రంలో పట్టా పొంది ఉండాలి)
మానవుల అనేక అనారోగ్యాలతో సంబంధం ఉన్న కొన్ని సూక్ష్మజీవుల వల్ల అన్ని సూక్ష్మజీవుల గురించి సందేహం లేకుండా భయపడతారు, చాలా సూక్ష్మజీవులు అనేక లాభదాయకమైన విధానాలలో కూడా బాధ్యత వహిస్తాయి వీటిలో పారిశ్రామిక పులియ పెట్టుట (ఉదా. మధ్యం, పుల్లని సారాయం ఇంకా పాల ఉత్పత్తులు), రోగానిరోధకాల ఉత్పత్తి మరియు అధిక జీవాలుండే మొక్కల వంటి వాటిలో క్లోనింగ్కు వాహనాల వంటివి. పరిశోధకులు కూడా వారి సూక్ష్మజీవుల యొక్క విజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి జీవ సాంకేతికమైన ప్రధాన ఎంజైములను ఉత్పత్తి చేశారు వీటిలో తక్ పోలిమెరేజ్ ఉంది, సమాచారం తెలిపే జన్యువులు ఇతర జన్యు విధానాలలో మరియు నూతన పరమాణు జీవశాస్త్ర పద్ధతులలో ఉపయోగబడుతుంది వీటిలో ఈస్ట్ రెండు-సంకరణాల విధానం ఉంది.
పరిశ్రమలో అమైనో ఆమ్లంల ఉత్పత్తి కొరకు బాక్టీరియాను వాడవచ్చు. "కోరినేబాక్టీరియం గ్లుటమికుం" అనేది బాక్టీరియాజాతులలో ఒక ప్రధానమైనజాతి, దీని అమైనో ఆమ్లాల వార్షిక ఉత్పత్తి రెండుమిల్లియన్లటన్ల కన్నా ఎక్కువ ఉంటుంది, దీనిలో ప్రధానంగా L-గ్లుటమేట్ మరియు L-లిసిన్ ఉన్నాయి.
అనేకరకాల బయో పోలిమర్లు, పోలిసకరైడ్లు, పోలియిస్టర్లు, మరియు పోలిఅమైడ్లు, సూక్ష్మ జీవులచే ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. కణజాల ఇంజనీరింగ్ మరియు మందుల పంపిణీ వంటి ఉన్నత-విలువగల మందుల అన్వయాలకు సరిపోగల లక్షణాలతో తయారుచేసిన జీవ పోలిమర్స్ యొక్క జీవ సాంకేతిక ఉత్పత్తికి సూక్ష్మజీవులు ఉపయోగపడతాయి. జంతాన్, అల్గినేట్, సెల్ల్యులోజ్, సియనోఫిసిన్, పోలి (గమ్మ-గ్లుటామిక్ ఆమ్లం), లెవాన్, హ్యలురోనిక్ ఆమ్లం, సేంద్రీయ ఆమ్లాలు, ఒలిగోసకరైడ్లు మరియు పోలిసకరైడ్, ఇంకా పోలిహైడ్రోక్సిఆల్కనేట్స్ యొక్క జీవ సంశ్లేషణ కొరకు సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగిస్తారు.
ఇళ్ళ, వ్యవసాయ మరియు పరిశ్రమల వ్యర్ధాలు మరియు మట్టి, మడ్డి ఇంకా సముద్ర వాతావరణంలో ఉపఉపరితలంలోని కాలుష్యంను సూక్ష్మపరమైన జీవఅధోకరణం లేదా జీవనివారణ చేయుట కొరకు సూక్ష్మజీవులు ఉపయోగకరంగా ఉంటాయి. విష వ్యర్ధం తగ్గించటానికి ప్రతి సూక్ష్మజీవి యొక్క సామర్ధ్యం కలుషితం యొక్క స్వభావం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రదేశాలలో అనేక కలుషితాల రకాలు ఉండటంవల్ల, సూక్ష్మపరమైన జీవఅధోక్రమం చేయటానికి అతిప్రభావవంతమైన విధానంలో క్రిమి జాతులు మరియు ఆకారాల మిశ్రమం ఉపయోగిస్తారు, ఒకటి లేదా ఎక్కువ రకాల కలుషితాలు జీవ అధోక్రమంకు ప్రతిదీ విలక్షణంగా ఉంటాయి.
ప్రోబయోటిక్స్ (జీర్ణ విధానానికి బాక్టీరియా శక్తివంతంగా లాభదాయకమైనది) వాడకం ద్వారా మానవుల మరియు జంతువుల ఆరోగ్యానికి తోడ్పాటుల ఆందోళన మీద అనేక వాదనలు ఉన్నాయి మరియు/లేదా ప్రిబయోటిక్స్ (ప్రోబయోటిక్ సూక్ష్మజీవుల యొక్క అభివృద్ధి ప్రోత్సహించటానికి తీసుకునే పదార్ధాలు) కూడా ఇందులో ఉన్నాయి.
ఈమధ్యన చేసిన అధ్యయనం, సూక్ష్మజీవులు కాన్సర్ చికిత్సలో ఉపయోగకరంగా ఉండవచ్చని సూచించింది. రోగకారకం కాని క్లోస్ట్రిడియా యొక్క అనేకఆకారాలు ఘనవాపులలో తెలియకుండా ప్రవేశిస్తాయి మరియు ప్రతిరూపాలను ఏర్పరుస్తాయి. క్లోస్ట్రిడియల్ వెక్టార్స్ జాగ్రత్తగా పరివేక్షించబడతాయి మరియు వ్యాధులనునయం చేయటానికి కావాల్సిన ప్రోటీన్లను విడుదల చేయడంలో అనేకరకాలైన రోగసంబంధం ఉన్న నమూనాలను ముందుగా ప్రదర్శించింది.