సూక్ష్మజీవ శాస్త్రం

సూక్ష్మజీవ శాస్త్రం (Microbiology) సూక్ష్మజీవుల గురించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రం. ఇందులో ఏకకణ జీవులు, బహుకణ జీవులు, కణరహిత జీవులు కూడా ఉండవచ్చు.^[1]^[2] సూక్ష్మజీవశాస్త్రంలో వైరాలజీ, బ్యాక్టీరియాలజీ, ఇమ్యునాలజీ, మైకాలజీ, పారాసిటాలజీ లాంటి ఉప విభాగాలు కూడా ఉన్నాయి.

సూక్ష్మజీవులను ప్రత్యక్షంగా పరిశీలించక ముందే వాటి ఉనికిని అనేక శతాబ్దాల క్రితమే అంచనా వేశారు. ఉదాహరణకు భారతదేశంలోని జైనులు, పురాతన రోమ్‌లోని మార్కస్ టెరెంటియస్ వర్రో. 1666లో రాబర్ట్ హుక్ మొట్టమొదటిగా సూక్ష్మదర్శిని ద్వారా వీటిని గమనించాడు. అయితే క్రైస్తవ పూజారి అథనాసియస్ కిర్చెర్ సూక్ష్మజీవులను మొదటిసారిగా గమనించాడు. అతను 1658లో పాలు, కుళ్ళిన పదార్థాలను గమనించినట్లు పేర్కొన్నాడు. ఆంథోని వాన్ లీవెన్‌హుక్ మైక్రోబయాలజీ పితామహుడుగా పరిగణిస్తారు. అతను 1670లలో తన డిజైన్‌లోని సాధారణ మైక్రోస్కోప్‌లను ఉపయోగించి సూక్ష్మ జీవులను గమనించి ప్రయోగాలు చేశాడు. శాస్త్రీయ సూక్ష్మజీవశాస్త్రం 19వ శతాబ్దంలో లూయీ పాశ్చర్, మెడికల్ మైక్రోబయాలజీలో రాబర్ట్ కోచ్ కృషి ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడింది.

చరిత్ర[edit | edit source]

సూక్ష్మజీవుల ఉనికి వాటి వాస్తవ ఆవిష్కరణకు అనేక శతాబ్దాల ముందే ఊహించారు. సా.శ.పూ 6వ శతాబ్దం (సా.పూ 599 - 527) నాటి మహావీరుడి బోధనలపై ఆధారపడిన జైనమత రచనలలో కంటికి కనిపించని సూక్ష్మజీవుల ఉనికిని ప్రతిపాదించారు

.^[3] పాల్ డుండాస్, మహావీరుడు భూమిలో నివసించే కనిపించని సూక్ష్మజీవుల ఉనికిని నొక్కి చెప్పాడు. అవి నీరు, గాలి, నిప్పులో లెక్కకి మించిన సంఖ్యలో ఉంటాయని చెప్పారు.

మనుషులు సూక్ష్మజీవులను కళ్లతో చూడకముందే, కంటికి కనిపించని జీవులు ఉన్నాయని అనుమానించారు. చాలా పురాతన సంస్కృతులలో కనిపించని జీవుల వల్ల అనారోగ్యం కలుగుతుందని నమ్మేవారు.

ప్రాచీన ఆలోచనలు[edit | edit source]

ప్రాచీన భారతదేశంలో, జైన మతం అనుచరులు నిగోదాలు అనే చిన్న జీవులు ఉన్నాయని నమ్మేవారు. ఈ జీవులు గాలి, నీరు, మట్టిలో నివసిస్తాయని వారు భావించారు.^[3] పురాతన రోమ్ దేశంలో Marcus Terentius Varro అనే వ్యక్తి చిత్తడి నేలల దగ్గర ఇళ్లు కట్టుకోవద్దని ప్రజలను హెచ్చరించాడు. అక్కడ కంటికి కనిపించని సూక్ష్మ ప్రాణులు ఉంటాయని, అవి ముక్కు లేదా నోటి ద్వారా శరీరంలోకి వెళ్లి రోగాలను కలిగిస్తాయని ఆయన చెప్పాడు.^[4]

సూక్ష్మజీవులు ఉండవచ్చని ముందే ఊహించిన శాస్త్రవేత్త అవిసెన్నా.

తర్వాతి కాలంలో అవిసెన్నా, అల్-రాజీ వంటి పర్షియన్ శాస్త్రవేత్తలు వ్యాధులు ఎలా వ్యాపిస్తాయో వివరించారు. 1500ల కాలంలో Girolamo Fracastoro అనే వ్యక్తి "వ్యాధి విత్తనాలు" (Seeds of contagion) ఒకరి నుండి మరొకరికి సోకడం వల్ల అనారోగ్యం కలుగుతుందని సూచించాడు.^[5]

మొదటి పరిశీలనలు[edit | edit source]

సూక్ష్మదర్శిని (Microscope) ఆవిష్కరణ ఈ రంగంలో పెద్ద మార్పు తెచ్చింది. 1665లో Robert Hooke మొట్టమొదటిసారిగా బూజు (Molds) ను గమనించాడు. కొన్ని సంవత్సరాల తర్వాత, Antonie van Leeuwenhoek తాను తయారు చేసిన సాధారణ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించి మొదటిసారి బాక్టీరియాను చూశాడు. ఆయన వాటిని "యానిమల్‌క్యూల్స్" (Animalcules) అని పిలిచాడు. ఆయన చేసిన గొప్ప కృషికి గాను అతన్ని "మైక్రోబయాలజీ పితామహుడు" అని పిలుస్తారు.^[6]

మైక్రోబయాలజీ స్వర్ణయుగం[edit | edit source]

1800ల కాలంలో ఇద్దరు ప్రసిద్ధ శాస్త్రవేత్తలు ఈ రంగంలో అద్భుతమైన ప్రగతి సాధించారు: వారు లూయిస్ పాశ్చర్, రాబర్ట్ కోచ్.

లూయిస్ పాశ్చర్[edit | edit source]

సూక్ష్మజీవులు దానంతట అవే గాలిలో నుండి పుట్టవని పాశ్చర్ నిరూపించాడు. గాలిలో ఉండే క్రిముల వల్లే ఆహారం పాడవుతుందని ఆయన చూపించాడు. ఆయన పాశ్చరైజేషన్ పద్ధతిని కనిపెట్టాడు. ఈ పద్ధతిలో పాలు లేదా ద్రాక్షారసాన్ని వేడి చేయడం ద్వారా అందులో ఉన్న సూక్ష్మజీవులను చంపి, అవి ఎక్కువ కాలం తాజాగా ఉండేలా చేస్తారు. పిచ్చి కుక్క కాటుకు (రేబిస్), ఆంత్రాక్స్ వ్యాధికి ఆయన మొదటి టీకా మందులను కనుగొన్నాడు.

రాబర్ట్ కోచ్[edit | edit source]

రాబర్ట్ కోచ్ సూక్ష్మజీవులు వ్యాధులను ఎలా కలిగిస్తాయనే దానిపై దృష్టి పెట్టాడు. ఒక నిర్దిష్టమైన క్రిమి వల్లే ఒక నిర్దిష్టమైన వ్యాధి వస్తుందని ఆయన నిరూపించాడు. ఉదాహరణకు, క్షయ (Tuberculosis), కలరా వ్యాధులను కలిగించే బాక్టీరియాలను ఆయన కనుగొన్నాడు. ఇతర శాస్త్రవేత్తలు వ్యాధి కారక క్రిములను గుర్తించడానికి వీలుగా ఆయన "కోచ్ సిద్ధాంతాలు" అనే నాలుగు నియమాలను రూపొందించాడు.^[7]

^[8]^[2]

మైక్రోబయాలజీ అనే పెద్ద విభాగంలో మరెన్నో చిన్న విభాగాలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు వైరాలజీ (వైరస్‌ల గురించి చదవడం), బాక్టీరియాలజీ (బాక్టీరియా గురించి చదవడం), మైకాలజీ (శిలీంధ్రాలు లేదా ఫంగస్ గురించి చదవడం) వంటివి ఉన్నాయి. అంతేకాకుండా, మన శరీరం వ్యాధుల నుండి తనను తాను ఎలా కాపాడుకుంటుందో తెలిపే ఇమ్యునాలజీ (వ్యాధి నిరోధక శాస్త్రం) కూడా ఇందులో భాగమే.

సూక్ష్మజీవులు అంటే ఏమిటి?[edit | edit source]

సూక్ష్మజీవులు ఈ భూమి మీద ప్రతి చోటా ఉంటాయి. ఇవి మట్టిలో, నీటిలో, గాలిలో నివసిస్తాయి. మన శరీరంలో కూడా ఇవి నివాసం ఉంటాయి. చాలా వరకు సూక్ష్మజీవులు మనకు ఎటువంటి హాని చేయవు. నిజానికి చాలా సూక్ష్మజీవులు మన జీవనానికి ఎంతో సహాయం చేస్తాయి. అయితే, కొన్ని రకాల సూక్ష్మజీవులు మాత్రం మనకు వ్యాధులను కలిగిస్తాయి.

శాస్త్రవేత్తలు సూక్ష్మజీవుల కణాల అమరికను బట్టి వాటిని రెండు ప్రధాన రకాలుగా విభజించారు:

ప్రోకార్యోట్లు (Prokaryotes): ఇవి చాలా సరళమైన కణాలు. వీటిలో స్పష్టమైన కేంద్రకం (Nucleus) ఉండదు. బాక్టీరియా, ఆర్కియా అనేవి ఈ సమూహానికి చెందినవి.^[9]

యూకార్యోట్లు (Eukaryotes): ఇవి కొంచెం సంక్లిష్టమైన కణాలు. వీటిలో స్పష్టమైన కేంద్రకం, ఇతర చిన్న భాగాలు (Organelles) ఉంటాయి. శిలీంధ్రాలు, పాచి (శైవలాలు), ప్రోటిస్టులు ఈ కోవలోకి వస్తాయి.^[10]

వైరస్‌లు అనేవి వీటికి భిన్నంగా ఉంటాయి. వైరస్‌లు పెరగడానికి వేరే ఏదైనా జీవి కణం అవసరం. అందుకే కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు వీటిని పూర్తిగా "ప్రాణం ఉన్నవి" అని పిలవరు. ప్రియాన్లు అనేవి ఇంకా చిన్నవి, ఇవి కేవలం ప్రోటీన్ల ద్వారా వ్యాధులను వ్యాపింపజేస్తాయి.

మైక్రోబయాలజీ విభాగాలు[edit | edit source]

మైక్రోబయాలజీ అనేక విభాగాలుగా విభజించబడింది. కొన్ని విభాగాలు నిర్దిష్ట సూక్ష్మజీవుల గురించి అధ్యయనం చేస్తాయి:

బాక్టీరియాలజీ: బాక్టీరియా గురించి చదివే శాస్త్రం.

వైరాలజీ: వైరస్‌ల గురించి చదివే శాస్త్రం.

మైకాలజీ: ఈస్ట్, బూజు వంటి శిలీంధ్రాల గురించి చదివే శాస్త్రం.

పారాసైటాలజీ: పరాన్నజీవుల గురించి చదివే శాస్త్రం.

ఫైకాలజీ: శైవలాలు లేదా పాచి గురించి చదివే శాస్త్రం.

మరికొన్ని విభాగాలు సూక్ష్మజీవులను మనం నిజ జీవితంలో ఎలా ఉపయోగిస్తామో వివరిస్తాయి:

మెడికల్ మైక్రోబయాలజీ: మానవ వ్యాధులను అరికట్టడానికి, చికిత్స చేయడానికి సహాయపడుతుంది.

ఫుడ్ మైక్రోబయాలజీ: ఆహారం సురక్షితంగా ఉండేలా చూడటం, చీజ్, బ్రెడ్ వంటి ఆహార పదార్థాల తయారీలో సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించడం గురించి వివరిస్తుంది.

ఎన్విరాన్‌మెంటల్ మైక్రోబయాలజీ: కాలుష్యాన్ని శుభ్రం చేయడంలో సూక్ష్మజీవులు పర్యావరణానికి ఎలా సహాయపడతాయో ఇది వివరిస్తుంది.

సూక్ష్మజీవులు మనకు ఎలా సహాయపడతాయి?[edit | edit source]

చాలామంది సూక్ష్మజీవులు అంటే కేవలం హానికరమైనవని అనుకుంటారు, కానీ మానవ జీవితానికి ఇవి చాలా అవసరం.

ఆహారం మరియు పరిశ్రమలు[edit | edit source]

మనం తినే అనేక ఆహార పదార్థాల తయారీకి సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగిస్తాము. బ్రెడ్ మెత్తగా రావడానికి, బీర్ తయారు చేయడానికి ఈస్ట్ ఉపయోగిస్తారు. పాలను పెరుగు, జున్ను (చీజ్) గా మార్చడానికి బాక్టీరియా అవసరం. పరిశ్రమల్లో ఇన్ఫెక్షన్లతో పోరాడే యాంటీబయాటిక్స్ తయారు చేయడానికి సూక్ష్మజీవులు సహాయపడతాయి. విటమిన్లు, అమినో యాసిడ్ల తయారీలో కూడా వీటిని ఉపయోగిస్తారు.^[11]

పర్యావరణం[edit | edit source]

సూక్ష్మజీవులు భూమిని శుభ్రంగా ఉంచడంలో సహాయపడతాయి. చనిపోయిన మొక్కలు, జంతువులను ఇవి కుళ్లిపోయేలా చేసి, మట్టికి తిరిగి పోషకాలను అందిస్తాయి. కొన్ని సూక్ష్మజీవులు నూనె లేదా విషపూరిత వ్యర్థాలను కూడా ఆహారంగా తీసుకుంటాయి. దీనిని బయోరెమిడియేషన్ అంటారు. మనుషుల వల్ల కలుషితమైన ప్రాంతాలను శుభ్రం చేయడానికి ఇది ఎంతగానో ఉపయోగపడుతుంది.^[12]

మానవ ఆరోగ్యం[edit | edit source]

మన శరీరంలో లక్షలాది సూక్ష్మజీవులు నివసిస్తాయి, దీనిని "మైక్రోబయోమ్" అంటారు. ఇవి మన కడుపులో, చర్మంపై ఉండి ఆహారం అరగడానికి, విటమిన్లు తయారు చేయడానికి సహాయపడతాయి. ఇవి చెడు క్రిములు పెరగకుండా అడ్డుకుంటాయి. ప్రస్తుతం క్యాన్సర్ వంటి వ్యాధుల చికిత్సలో కూడా సూక్ష్మజీవులను ఎలా వాడాలో శాస్త్రవేత్తలు పరిశోధిస్తున్నారు.^[13]

ఆధునిక మైక్రోబయాలజీ[edit | edit source]

నేడు మైక్రోబయాలజీ శాస్త్రవేత్తలు అత్యాధునిక సాంకేతిక పరికరాలను వాడుతున్నారు. గతంలో సూక్ష్మజీవులను చూడటానికి వాటిని ఒక ప్లేటులో పెంచాల్సి వచ్చేది. ఇప్పుడు వాటిలోని డిఎన్‌ఏ ను అధ్యయనం చేస్తున్నారు. దీనిని మాలిక్యులర్ బయాలజీ అంటారు. డిఎన్‌ఏ ను చూడటం ద్వారా, ల్యాబ్‌లో పెంచడానికి వీలులేని సూక్ష్మజీవులను కూడా శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించగలుగుతున్నారు.^[14]

మైక్రోబయాలజీని జెనెటిక్ ఇంజనీరింగ్ లో కూడా ఉపయోగిస్తారు. అంటే, ఒక సూక్ష్మజీవి యొక్క జన్యువులను మార్చడం ద్వారా మనకు కావలసిన పదార్థాలను తయారు చేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, మధుమేహం (Diabetes) ఉన్న రోగులకు అవసరమైన ఇన్సులిన్ ను బాక్టీరియా ద్వారా తయారు చేస్తున్నారు.

అనువర్తనాలు[edit | edit source]

కొన్ని సూక్ష్మజీవులు జబ్బులతో ముడిపడి ఉండటం వలన కొంతమందికి ఇవంటే భయం ఉన్నప్పటికీ, వీటి వల్ల పలు ప్రయోజనాలు కూడా ఉన్నాయి. ఆల్కహాలు, వెనిగర్, పాల ఉత్పత్తులను పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయడంలో వీటిది గణనీయమైన పాత్ర. యాంటీబయాటిక్ ఉత్పత్తి మొక్కలు, జంతువులు వంటి సంక్లిష్ట జీవులకు DNAని బదిలీ చేయడానికి అణువాహకాల వలె పని చేస్తుంది. బ్యాక్టీరియాను ఎమైనో ఆమ్లాలు పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

ఇవి కూడా చూడండి[edit | edit source]

జీవ సాంకేతిక శాస్త్రం

వృక్షశాస్త్రం

జీవశాస్త్రం అభివృద్ధి

జీవావరణ శాస్త్రము

వన్య శాస్త్రము

మూలాలు[edit | edit source]

↑ "Microbiology". Nature. Nature Portfolio (of Springer Nature). Retrieved 1 February 2020.
↑ ^2.0 ^2.1 Madigan M, Martinko J, eds. (2006). Brock Biology of Microorganisms (13th ed.). Pearson Education. p. 1096. ISBN 978-0-321-73551-5.
↑ ^3.0 ^3.1 Dundas P (2002). Hinnels J (ed.). The Jain. London: Routledge. ISBN 978-0-415-26606-2. Cite error: Invalid <ref> tag; name "Dundas_2002" defined multiple times with different content
↑ Varro MT (1800). The three books of M. Terentius Varro concerning agriculture. Vol. 1. London: At the University Press. p. xii.
↑ Fracastoro G (1930). De Contagione et Contagiosis Morbis. G.P. Putnam.
↑ Lane N (April 2015). "The unseen world: reflections on Leeuwenhoek". Philosophical Transactions of the Royal Society. 370 (1666). doi:10.1098/rstb.2014.0344. PMID 25750239.
↑ Ryan KJ, Ray CG, eds. (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
↑ "Microbiology". Nature. Nature Portfolio (of Springer Nature). Retrieved 1 February 2020.
↑ Whitman WB (2015). Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley and Sons. doi:10.1002/9781118960608. ISBN 978-1-118-96060-8.
↑ Pace NR (May 2006). "Time for a change". Nature. 441 (7091): 289. doi:10.1038/441289a. PMID 16710401. S2CID 4431143.
↑ Burkovski A, ed. (2008). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press.
↑ Diaz E, ed. (2008). Microbial Biodegradation. Caister Academic Press.
↑ Tannock GW, ed. (2005). Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects. Caister Academic Press.
↑ Amann RI, Ludwig W, Schleifer KH (March 1995). "Phylogenetic identification". Microbiological Reviews. 59 (1). PMID 7535888.

మరిన్ని వివరాల కోసం[edit | edit source]

Madigan MT, Martinko JM (2015). Brock Biology of Microorganisms (14th ed.). Pearson. Gest H (2005). "The remarkable vision of Robert Hooke". Perspectives in Biology and Medicine.

బయటి లింకులు[edit | edit source]

Template:Commons category-inline

అమెరికన్ సొసైటీ ఫర్ మైక్రోబయాలజీ

సూక్ష్మజీవుల సమాచార పోర్టల్

Template:Biology-footer Template:Bacteria Template:Fungus Template:Protozoa protist Template:Microorganisms

[1] "Microbiology". Nature. Nature Portfolio (of Springer Nature). Retrieved 1 February 2020.

[Brock-2] 2.0 ^2.1 Madigan M, Martinko J, eds. (2006). Brock Biology of Microorganisms (13th ed.). Pearson Education. p. 1096. ISBN 978-0-321-73551-5.

[Dundas_2002-3] 3.0 ^3.1 Dundas P (2002). Hinnels J (ed.). The Jain. London: Routledge. ISBN 978-0-415-26606-2. Cite error: Invalid <ref> tag; name "Dundas_2002" defined multiple times with different content

[4] Varro MT (1800). The three books of M. Terentius Varro concerning agriculture. Vol. 1. London: At the University Press. p. xii.

[5] Fracastoro G (1930). De Contagione et Contagiosis Morbis. G.P. Putnam.

[NickLane_RS-6] Lane N (April 2015). "The unseen world: reflections on Leeuwenhoek". Philosophical Transactions of the Royal Society. 370 (1666). doi:10.1098/rstb.2014.0344. PMID 25750239.

[Sherris-7] Ryan KJ, Ray CG, eds. (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.

[8] "Microbiology". Nature. Nature Portfolio (of Springer Nature). Retrieved 1 February 2020.

[9] Whitman WB (2015). Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley and Sons. doi:10.1002/9781118960608. ISBN 978-1-118-96060-8.

[10] Pace NR (May 2006). "Time for a change". Nature. 441 (7091): 289. doi:10.1038/441289a. PMID 16710401. S2CID 4431143.

[BurkovskiA-11] Burkovski A, ed. (2008). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press.

[Diaz-12] Diaz E, ed. (2008). Microbial Biodegradation. Caister Academic Press.

[Tannockpro3-13] Tannock GW, ed. (2005). Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects. Caister Academic Press.

[Amann1995-14] Amann RI, Ludwig W, Schleifer KH (March 1995). "Phylogenetic identification". Microbiological Reviews. 59 (1). PMID 7535888.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]