|
بخش اول
کليات
ميکروب
شناسي
1
دانش ميکروب
شناسي
اصول
بيولوژي
در
ميکروب شناسي
تنوع موجود
در ميکروارگانيسم
ها ـموجوداتي
که مستقيماً
با چشم غيرمسلح
ديده نمي شوندـ
در هيچ قسمت ديگر
از زيست شناسي
ديده نمي شود.
بررسي موشکافانه
ميکروارگانيسم
ها از لحاظ شکل و عملکرد،
ويژگيهاي بيوشيميايي
يا مکانيسم
ژنتيکي
، ما را به مرزهاي
دانش زيست شناسي
رسانده
است .
بنابراين نياز
به نوآوري
ـيک آزمون براي تعيين کيفيت يک فرضيه
علمي ـ بطور کامل
در ميکروب
شناسي پاسخ داده مي شود.
يک فرضيه مفيد
بايد اساسي براي عموميت
بخشيدن
به قوانين
ايجاد کند
و تنوع ميکروبها،
ميداني براي اين مبارزه
دائمي به شمار
مي رود.
پيش بيني
پديده ها،
که نتيجه عملي دانش است ،
حاصل ترکيبي
از تکنيک
و
فرضيه است . بيوشيمي
، بيولوژي
مولکولي
و ژنتيک
ابزارهاي
مورد
نياز براي تحليل ميکروارگانيسم
ها را فراهم مي آورند. ميکروب
شناسي نيز به نوبه خود،
افق اين علوم را
گسترش مي دهد.
يک بيولوژيست
چنين مبادله
اي را
به عنوان تشريک
مساعي مي نامد،
يعني هر جزء
به تمام قسمتهاي
ديگر
سود مي رساند.
گلسنگ ها
مثالي از
تشريک مساعي ميکروبي
هستند.
گلسنگ ترکيبي
از يک قارچ و يک ارگانيسم
نورگرا
(فتوتروپ )
است که
مي تواند
يک جلبک (که يوکاريوت
است ) و
يا يک سيانوباکتري
(که پروکاريوت
است )
باشد. عضو
نورگرا،
توليدکننده اصلي است در
حالي که
قارچ تکيه گاه
و
سرپناهي براي اين عضو
فراهم مي کند.
در بيولوژي ،
به اين حالت ، همزيستي
اطلاق مي شود که
به معناي ارتباط
مداوم ارگانيسم
هاي مختلف مي باشد.
در صورتي که در اين مبادله
، يک طرف عمدتاً
سود ببرد،
اين ارتباط
به عنوان انگلي
شناخته
مي شود
که در
آن ، يک ميزبان
نياز
انگل را
برطرف مي کند.
براي جداسازي
و
تعيين ويژگيهاي
يک انگل ـمثلاً
يک باکتري
بيماريزا
يا ويروس ـ
غالباً بايد
بتوان شرايطي
مشابه سلول ميزبان
را در
آزمايشگاه جهت رشد
انگل فراهم نمود.
اين امر
گاهي يک مشکل عمده براي محقق به شمار
مي رود.
کلمات mutualism ، symbiosis ،
و parasitism به دانش اکولوژي
(بوم شناسي
) تعلق دارند
و استفاده از
اصول بيولوژي
محيطي را در
ميکروب شناسي
نشان مي دهند.
ميکروارگانيسم
ها حاصل روند تکامل
هستند،
يعني محصولاتِ
بيولوژيک انتخاب
هاي طبيعي از
شاخه هاي گوناگون
ارگانيسم
هاي متنوع (از
لحاظ ژنتيکي
) مي باشند.
البته قبل از
تعميم دادن اين اصل به ميکروارگانيسم
ها ـناهمگون
ترين گروه از
موجودات زنده ـ
بهتر است پيچيدگي
تاريخ حيات را در
نظر گرفت .
در
طبقه بندي بيولوژيک
موجودات
زنده ،
يک شاخه بزرگ را يوکاريوتها
مي نامند که در اين ارگانيسم
ها، هسته توسط غشايي احاطه شده است .
شاخه ديگر
پروکاريوت ها
هستند که در اين ارگانيسم
ها، DNA به صورت فيزيکي
از
سيتوپلاسم جدا
نشده است .
چنانکه در
مطالب بعدي در فصل 2 توضيح داده مي شود،
تفاوت هاي بيشتري
بين يوکاريوتها
و پروکاريوتها
مي توان قائل شد،
مثلاً يوکاريوتها
نسبت به پروکاريوتها
اندازه بزرگتري
دارند
و داراي ارگانل
هاي تخصصي هستند که
توسط غشا
محدود شده اند،
مانند ميتوکندريها.
همانطور
که در
مطالب بعدي شرح داده خواهد
شد، يوکاريوتهاي
ميکروبي
به عنوان آغازيان
ناميده
مي شوند
و شاخه هاي عمده اين گروه عبارت اند
از: جلبکها ، تک ياخته ها
، قارچها
، و کپکها
.
خصوصيات
منحصر
به فرد
ويروسها
آنها را در
جايگاهي متفاوت
با
ساير
موجودات زنده قرار
مي دهد. يوکاريوتها
و پروکاريوتها،
موجودات زنده هستند
زيرا حاوي تمام آنزيم هاي
لازم براي تکثير
خود بوده ،
ابزارهاي بيولوژيک
لازم براي توليد
انرژي متابوليک
را
دارا مي باشند.
بنابراين يوکاريوتها
و پروکاريوتها
از ويروسها
متمايز
هستند، زيرا
ويروسها
براي اين عملکردهاي
ضروري به سلولهاي
ميزبان
وابسته
هستند.
ويروسها
ويروسها
فاقد بسياري
از
ويژگيهاي سلولهاي
ديگر
هستند،
ازجمله توانايي
تکثير
سلولي .
ويروسها فقط
زماني به اين قدرت مهم زيستي ،
يعني تکثير،
دسترسي پيدا
مي کنند که سلول ديگري را
آلوده کرده باشند.
مي دانيم که ويروسها
تمامي سلولها
را آلوده مي کنند،
حتي ميکروبها
هم مستثني
نيستند.
رابطه متقابل
ويروس و سلول ميزبان
بشدت اختصاصي
است ،
و طيف بيولوژيک
ويروسها،
تنوع سلولهاي
ميزبانهاي
احتمالي
را
منعکس مي سازد.
روشهاي مختلف تکثير
و بقاي ويروسها
نيز، تنوع ويروسها
را بيشتر
نشان مي دهد.
يک ذره ويروسي
حاوي يک مولکول
اسيدنوکلئيک
به صورت DNA يا RNA مي باشد
که توسط يک پوشش پروتئيني
يا کاپسيد
احاطه شده است .
پروتئينهاي کاپسيد
ـمعمولاً
گليکوپروتئينهاـ
اختصاصي بودن رابطه متقابل
ويروس با
سلول ميزبانش
را
تعيين مي کنند.
کاپسيد از
اسيدنوکلئيک
محافظت
مي کند
و اتصال و نفوذ
ويروس به سلول ميزبان
را
تسهيل مي نمايد.
اسيدنوکلئيک
ويروس درون سلول ،
ماشين آنزيمي
ميزبان
را در
جهت انجام عملکردهاي
مرتبط با تکثير
ويروس هدايت مي کند.
در بعضي موارد،
اطلاعات ژنتيکي
ويروس مي تواند
به عنوان DNA به کروموزوم
ميزبان
ملحق شود. در
ساير موارد،
اطلاعات ژنتيکي
ويروس به عنوان اساس فعاليت
کارخانه
سلول براي توليد
و رهاسازي کپي هايي
از
ويروس عمل مي کند.
اين روند
موجب تکثير DNA
ويروسي و
توليد
پروتئينهاي اختصاصي
ويروس مي شود.
بالغ شدن |