تاریخچه
تکثیر ابن سینا دانشمند ایرانی سدههای دهم و یازدهم میلادی به این موضوع پی برده بود که موجودهای ریزی موجب بیماری میشوند. هرچند نمیتوان به او، عنوان کاشف میکروبها را نسبت داد و این کار توسط آنتونی فان لیوونهوک انجام شد. هوک با میکروسکوپ ابتداییاش به مشاهده آب برکه پرداخت و دریافت که موجودات ریزی در آن وجود دارد. از دیگر افراد مهم این زمینه میتوان به رابرت کُخ اشاره کرد که باکتری بیماری سل را کشف نمود.
احتمال وجود میکروارگانیسمها یا میکروبها قرنها قبل از کشف این موجودات زنده مورد بحث دانشمندان گوناگونی واقع شده بود. تا اینکه نهایتا در قرن ۱۷ میلادی بشر به وجود چنین موجوداتی اطمینان حاصل کردهمچنین فردی به نام مارکوس ترنتیوس که یک رومی بود در مورد زندگی یا کشاورزی در نزدیکی لجن زار هشدار داد و اینگونه نوشت: «.... و موجوداتی وجود دارند که با چشم دیده نمیشوند و در هوا معلق هستند و از طریق دهان و بینی وارد بدن میشوند و بیماری ایجاد میکنند.» این کتاب که کشاورزی نام داشت در قرن ۱ قبل از میلاد نوشته شده بود.
آنتونی وان لیون هوک (۱۶۳۲ - ۱۷۲۳) تقریبا اولین انسانی بود که توانست میکروارگانیسمها را ببیند. او این کار را با میکروسکوپی انجام داد که خودش ساخته بود. او اولین کسی بود که از ابزاری به نام میکروسکوپ برای مشاهده اشیا استفاده کرد. کتاب میکروگرافی که در سال ۱۶۶۵ توسط هوک منتشر شد, به بررسی میکروسکوپی سلولهای گیاهی پرداختهاست.
قبل از کشف میکروارگانیسمها توسط هوک در ۱۶۷۵, چگونگی تبدیل انگور به سرکه یا شیر به پنیر و ماست و یا چگونگی فساد مواد غذایی برای همه معمایی حل نشدنی بود. بعد از اینکه هوک گزارش داد موجودات زندهای وجود دارند که با چشم غیر مسلح دیده نمیشوند برای مدت کوتاهی این سوال باز هم بی جواب ماند چرا که هوک نتوانست ارتباط بین میکروارگانیسمها با این معماها را توجیه کند. ولی چند سال بعد از کشف میکروارگانیسمها و با مطالعههایی که اسپالانزانی و پاستور انجام دادند علاوه بر پاسخگویی به این معما ها, به فرضیه اشتباه و خرافاتی به وجود آمدن موجودات زنده از مواد غذایی در حال فساد هم پایان داده شد.
لازارو اسپالانزانی (۱۷۲۹ - ۱۷۹۹) با مطالعهای خود نشان داد که جوشاندن یک ماده غذایی میکروارگانیسمهای داخل آن را از بین میبرد و این موضوع از فساد ماده غذایی جلوگیری میکند. همچنین او نشان داد میکروارگانیسمها فقط باعث فساد مواد غذایی ای میشوند که در مجاورت هوا قرار داشته باشند.
لویی پاستور (۱۸۲۲ - ۱۸۹۵) مطالعههای اسپالانزانی را ادامه داد و به نتایج جالب تری دست یافت. او با مطالعههای خود نشان داد حتی اگر ماده غذایی را در تماس هوایی که از فیلترهای خاصی عبور داده شدهاست هم قرار دهیم باز هم ماده غذایی فاسد نمیشود. این فیلترها از عبور میکروارگانیسمها جلوگیری میکردند. پاستور با این آزمایشهایش نشان داد که عوامل فساد مواد غذایی همان میکروارگانیسمها هستند که از طریق هوا و گرد و غبار ارد مواد غذایی میشوند و با رشد و تکثیر در آن منجر به فساد مواد غذایی میگردند.
در سال ۱۸۷۶, رابرت کوخ (۱۸۴۳ - ۱۹۱۰) نشان داد که میکروارگانیسمها عامل به وجود آمدن برخی از بیماریها هستند. رابرت کخ در مطالعههای خود متوجه شد در خون افراد آلوده به آنتراکس (سیاه زخم) تعداد زیادی باکتری باسیلوس آنتراسیس وجود دارد. کخ متوجه شد میتواند با انتقال مقدار جزئی خون از حیوان آلوده به حیوان سالم, باعث بیمار شدن حیوان سالم شود. همچنین کخ توانست باکتریهایی که از خون یک فرد آلوده گرفته بود را در یک محیط مغذی کشت داده و سپس با انتقال آنها به جانور سالم باعث بیماری آن جانور شود. بنابر این آزمایشها و بررسیها کخ اصول و قواعدی را مطرح کرد که میتوان از آنها برای تشخیص بیماری زایی یک میکروب استفاده کرد. این اصول و قواعد به طور گسترده در میکرب شناسی استفاده میشوند و اصول کخ نام دارند.
ويروس(virus)
|
|
|
لويي پاستور شيميدان فرانسوي در سال 1884 عنوان كرد عامل بيماري هاري موجوداتي ريزتر از باكتري است و هم او بود كه كلمهي لاتين ويروس را براي اين موجودات بهكاربرد (كه در زبان لاتين به معني سم است).
ديميتري ايوانووسكي زيستشناس روسي كه دربارهي موزاييك تنباكو كار ميكرد، متوجه شد كه عامل بيماري موجود در عصارهي گياه بيمار از منافذي كه باكتريها نميتوانند از آنها عبور كنند نيز ميگذرد. اين مشاهده نظر پاستور را دربارهي موجوداتي كوچكتر از باكتريها اثبات ميكرد. سرانجام با اختراع ميكروسكوپ الكتروني در يك قرن بعد، ديدن ويروسها براي اولينبار ممكن شد.
|
ساختار ويروسها
|
|
|
ويروسها ذرات بيجاني هستند كه عليرغم ظاهر متفاوت خصوصيات مشتركي دارند. ابعاد ويروسها عموما از 200 نانومتر كمتر است. بسياري از ويروسها تخليص و متبلور ميشوند و امكان ذخيره شدن آنها مانند مواد شيميايي وجود دارد.
حداقل اجزاي هر ويروس يك كپسيد و نوكلئيك اسيد DNA يا RNA است. كپسيد از زير واحدهاي پروتئيني ساخته شده است. ژنوم ويروس حداكثر چند صد ژن دارد. اين درحالي است كه سلول انساني داراي هزاران ژن است. پوششي كه اطراف كپسيد بعضي از ويروسها وجود دارد در واقع قطعهاي از غشاي پلاسمايي سلول ميزبان است كه داراي بخشهاي گليكو پروتئيني ويروسي است. ويروس پروتئينهاي متفاوتي دارد كه بعضي از آنها آنزيم هستند.
|
ردهبندي ويروسها
|
|
|
ويروسها براساس موارد زير ردهبندي ميشوند:
1- نوع نوكلئيك اسيد
2- اندازه و شكل
3- حضور يا عدم حضور پوشش
از آنجايي كه ويروسها فاقد سلول، واكنشهاي سوخت و سازي و تحريكپذيري هستند، آنها را جزو موجودات زنده طبقهبندي نميكنند.
ويروسها انگلهاي اجباري درون سلولي هستند كه نميتوانند در خارج از سلول زنده توليد مثل كنند.
|
توليد مثل ويروسها
|
|
|
هر ويروس ميزبان اختصاصي خود را دارد. زيرا پروتئينهاي كپسيد و يا بخشهاي گليكو پروتئيني پوشش در يك الگوي قفل و كليد با گيرندهي سطح سلول ميزبان واكنش ميدهند.
نوكلئيك اسيد ويروسي نيز درون سلول به رمز درميآيد. همچنين ويروس ژنهايي براي توليد آنزيمهاي مورد نياز براي توليد مثل و خروج از سلول ميزبان دارد. به هرحال ويروس براي توليد مثل به آنزيمها، ريبوزومها، tRNA و ATP سلول ميزبان نياز دارد. بهعبارتي ويروس هنگام توليد مثل ماشين سوخت و ساز سلول ميزبان را به اختيار خود درميآورد.
|
باكتريوفاژها (Bacteriophages)
|
|
|
باكتريوفاژها ويروسهايي هستند كه وارد سلولهاي باكتري ميشوند و آنها را آلوده ميكنند. ساختار باكتريوفاژها پيچيده است. كپسيد آنها چند وجهي است كه يك دم مارپيچي به آن متصل است. باكتريوفاژ به سطح باكتري متصل ميشود و سپس با تخريب ديوارهي سلول باكتري نوكلئيك اسيد خود را به درون سلول باكتري تزريق ميكند.
|
شکل 1 :باکتریوفاژ