Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Vi sinh vật học”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
lỗi chính tả Microorganisms là từ đúng
Tạo với bản dịch của trang “Microbiology”
Dòng 1: Dòng 1:
{{chú thích trong bài}}
{{Khoa học}}
'''Vi sinh vật học''' (có nguồn gốc từ Hy Lạp μῑκρος, mīkros, "small", βίος, bios, "life" và -λογία, -logia) là khoa học nghiên cứu về [[Vi sinh vật]] (Microorganisms) và [[Vi sinh học]] (Microbiology). Vi sinh vật bao gồm những tế bào đơn bào, tế bào đa bào, hoặc tế bào trống. Còn Vi sinh học bao gồm nhiều môn học khác nhau như: [[Vi rút học]], [[sinh lý học]], [[ký sinh trùng]], và [[vi khuẩn học]]


[[Tập tin:Agar_plate_with_colonies.jpg|phải|nhỏ| Một chiếc [[Đĩa agar|dĩa agar]] nuôi cấy [[vi sinh vật]]]]
Vi sinh học là khoa học nghiên cứu về các đặc điểm sinh học của các [[vi sinh vật]]. Đó là các sinh vật có kích thước [[hiển vi]] và [[siêu hiển vi]].
{{TopicTOC-Biology}}
Các nhóm đối tượng chính của vi sinh vật học có thể chia làm các nhóm sau:
'''Vi sinh vật học''' ( {{Etymology|grc|''{{wikt-lang|grc|μῑκρος}}'' ({{grc-transl|μῑκρος}})|small||''{{wikt-lang|grc|βίος}}'' ({{grc-transl|βίος}})|[[sự sống]]||''{{wikt-lang|grc|-λογία}}'' ({{grc-transl|[[-logy|-λογία]]}})|nghiên cứu về}}) là [[Phân ngành khoa học|ngành khoa học]] nghiên cứu về [[vi sinh vật]], chúng có thể là [[Sinh vật đơn bào|đơn bào]], [[Sinh vật đa bào|đa bào]] hoặc [[Sự sống không tế bào|vô bào]].<ref>{{Chú thích web|url=https://www.nature.com/subjects/microbiology|tựa đề=Microbiology|website=[[Nature (journal)|Nature.com]]|nhà xuất bản=[[Nature Portfolio]] (of [[Springer Nature]])|ngày truy cập=2020-02-01}}</ref><ref name="Brock">{{Chú thích sách|title=Brock Biology of Microorganisms|publisher=[[Pearson Education]]|year=2006|isbn=978-0-321-73551-5|veditors=Madigan M, Martinko J|edition=13th|page=1096}}</ref> Vi sinh vật học có nhiều phân ngành bao gồm [[virus học]], [[vi khuẩn học]], [[nguyên sinh vật học]], [[nấm học]], [[miễn dịch học]] và [[ký sinh trùng học]].
* [[Virus]]
* [[Vi khuẩn cổ|Cổ khuẩn]]
* [[Vi khuẩn]]
* [[Xạ khuẩn]]
* [[Vi nấm]]
* [[Vi tảo]]
Nhiệm vụ của Vi sinh vật học là nghiên cứu các đặc điểm cơ bản về hình thái, cấu tạo, di truyền hoạt động sinh vật hóa học; sự phân bố của vi sinh vật trong tự nhiên và mối quan hệ giữa chúng với môi trường và các sinh vật khác; nghiên cứu các biện pháp thích hợp để có thể sử dụng một cách có hiệu quả nhất vi sinh vật có lợi cũng như các biện pháp tích cực nhằm ngăn ngừa các vi sinh vật có hại.


Các vi sinh vật nhân tạo có chứa các [[tế bào]] như nấm và protists. Trong khi các sinh vật tiền sinh (tất cả đều là các vi sinh vật - được phân loại theo quy ước là thiếu các bào quan có màng) bao gồm [[eubacteria]] và [[archaebacteria]]. Các nhà vi trùng học thường dựa vào văn hoá, nhuộm và kính hiển vi. Tuy nhiên, ít hơn 1% các vi sinh vật có trong môi trường thông thường có thể được nuôi cấy cách ly bằng các phương tiện hiện đại. Các nhà vi trùng học thường dựa vào việc chiết xuất hoặc sự có mặt của [[axit nucleic]], [[DNA]] hoặc [[RNA]].
Vi sinh vật [[Sinh vật nhân thực|nhân thực]] sở hữu những [[bào quan]] có màng, gồm [[nấm]] và [[sinh vật nguyên sinh]], trong khi sinh vật [[Sinh vật nhân sơ|nhân sơ]] —tất cả đều là vi sinh vật—được phân loại theo quy ước là các bào quan không màng, gồm [[vi khuẩn]] và [[cổ khuẩn]].<ref>{{Chú thích sách|title=Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria|vauthors=Whitman WB|publisher=John Wiley and Sons|year=2015|isbn=9781118960608|veditors=Whitman WB, Rainey F, Kämpfer P, Trujillo M, Chun J, Devos P, Hedlund B, Dedysh S|citeseerx=10.1.1.737.4970|doi=10.1002/9781118960608}}</ref><ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Pace NR |date=May 2006 |title=Time for a change |journal=Nature |language=En |volume=441 |issue=7091 |pages=289 |bibcode=2006Natur.441..289P |doi=10.1038/441289a |pmid=16710401}}</ref> Theo truyền thống, các [[nhà vi sinh vật học]] dựa vào nuôi cấy, nhuộm và [[hiển vi học]]. Tuy nhiên, chưa tới 1% vi sinh vật có trong môi trường thông thường có thể được nuôi cấy phân lập bằng các phương tiện hiện tại.<ref name="Amann1995">{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Amann RI, Ludwig W, Schleifer KH |date=March 1995 |title=Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation |journal=Microbiological Reviews |volume=59 |issue=1 |pages=143–169 |doi=10.1128/mr.59.1.143-169.1995 |pmc=239358 |pmid=7535888}}</ref> Các nhà vi sinh vật học thường dựa vào những công cụ [[sinh học phân tử]] như nhận dạng dựa trên trình tự DNA, ví dụ như trình tự gen [[16S ribosomal RNA|16S rRNA]] được sử dụng để nhận dạng vi khuẩn.


Virus chỉ được phân loại là cấu trúc hữu cơ với DNA hoặc RNA với các protein vỏ ngoài, không được xem là vi sinh vật. Vì chúng một là được cấu tạo rất đơn giản hoặc từ các phân tử rất phức tạp. Thế đạm độc (Prions) không được xem là vi sinh vật. Tuy nhiên, vì các tác động lâm sàng bắt nguồn từ chúng, ban đầu được cho là do nhiễm virus mãn tính. Nhờ vậy các nhà virus học đã phát hiện ra "các protein truyền nhiễm".
[[Virus]] được phân loại biến dị thành sinh vật,<ref>{{Chú thích web|url=http://serc.carleton.edu/microbelife/yellowstone/viruslive.html|tựa đề=Are Viruses Alive?|ngày=2007-03-27|ngày truy cập=2007-07-23}}</ref> vì chúng được xem là vi sinh vật rất đơn giản hay những phân tử rất phức tạp. Tuy nhiên, [[prion]] (vốn chưa bao giờ được xem là vi sinh vật) đã được các nhà virus học nghiên cứu vì tác động lâm sàng bắt nguồn từ chúng, ban đầu được cho là do nhiễm virus mãn tính và các nhà virus học tìm kiếm—phát hiện ra "protein lây nhiễm".

Sự tồn tại của vi sinh vật được dự đoán từ nhiều thế kỷ trước khi chúng được quan sát lần đầu tiên, chẳng hạn như bởi tín đồ [[Kỳ Na giáo]] ở Ấn Độ và [[Marcus Terentius Varro]] ở La Mã cổ đại. Lần quan sát bằng kính hiển vi đầu tiên được ghi lại là lần quan sát thể quả của nấm mốc của [[Robert Hooke]] vào năm 1666, nhưng linh mục Dòng Tên [[Athanasius Kircher]] có thể xem là người đầu tiên nhìn thấy vi sinh vật, thứ mà ông nhắc đến khi quan sát trong sữa và đồ hỏng vào năm 1658. [[Antonie van Leeuwenhoek]] được xem là [[Danh sách nhân vật được xem là cha, mẹ đẻ của lĩnh vực khoa học|cha đẻ của vi sinh vật học]] khi ông quan sát và thí nghiệm các [[Vi sinh vật|sinh vật cực nhỏ]] vào thập niên 1670 nhờ sử dụng [[kính hiển vi]] đơn giản do chính ông thiết kế. Ngành vi sinh khoa học được phát triển vào thế kỷ 19 thông qua công trình của [[Louis Pasteur]] và trong ngành [[vi sinh y học]] của [[Robert Koch]].

== Lịch sử ==
{{Chính|Phân ngành vi sinh vật học}}
[[Tập tin:Avicenna_TajikistanP17-20Somoni-1999_(cropped).png|trái|nhỏ|[[Avicenna]] mặc nhận sự tồn tại của vi sinh vật.]]
Con người đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của vi sinh vật trong nhiều thế kỷ trước khi thực sự phát hiện ra chúng. Các tín đồ [[Kỳ Na giáo]] đã mặc nhận sự tồn tại của sự sống vi sinh vô hình dựa trên những lời dạy của [[Mahavira]] vào đầu thế kỷ thứ 6 TCN (599 TCN - 527 TCN).<ref name="Dundas_2002">{{Chú thích sách|title=The Jain|vauthors=Dundas P|publisher=Routledge|year=2002|isbn=978-0-415-26606-2|veditors=Hinnels J|location=London}}</ref> {{Rp|24}} Paul Dundas lưu ý rằng Mahavira khẳng định sự tồn tại của những sinh vật vi sinh vô hình sống trong đất, nước, không khí và lửa.<ref name="Dundas_2002" /> {{Rp|88}} [[Văn hoá Jain|Kinh thánh Jain]] mô tả [[nigoda]] là những sinh vật siêu nhỏ sống thành cụm lớn và có quãng đời rất ngắn, được cho là có mặt khắp mọi nơi trong vũ trụ, ngay cả trong mô thực vật và thịt của động vật.<ref>{{Chú thích sách|title=The Jaina Path of Purification|vauthors=Jaini P|publisher=Motilal Banarsidass|year=1998|isbn=978-81-208-1578-0|location=New Delhi|page=109}}</ref> Học giả [[La Mã cổ đại|người La Mã]] [[Marcus Terentius Varro]] nhắc đến vi sinh vật khi ông cảnh báo không nên đặt nhà gần đầm lầy "vì có loài sinh vật rất nhỏ không thể thấy bằng mắt thường, chúng lơ lửng trong không khí và thâm nhập vào cơ thể qua đường mũi và miệng, gây nên các bệnh nghiêm trọng."<ref>{{Chú thích sách|title=The three books of M. Terentius Varro concerning agriculture.|vauthors=Varro MT|date=1800|publisher=At the University Press|volume=1|location=Charing Cross, London|page=xii|author-link=Marcus Terentius Varro}} </ref>

Các nhà khoa học [[Người Ba Tư|Ba Tư]] từng đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của vi sinh vật, chẳng hạn như [[Avicenna]] trong cuốn sách ''[[The Canon of Medicine]]''; [[Ibn Zuhr]] (còn được gọi là Avenzoar) là người phát hiện ra [[bệnh ghẻ]] còn [[Muhammad ibn Zakariya al-Razi|Al-Razi]] là người đưa ra mô tả sớm nhất về [[Đậu mùa|bệnh đậu mùa]] trong cuốn sách ''The Virtuity Life'' (al-Hawi).<ref>{{Chú thích web|url=http://www.diwanalarab.com/spip.php?article34512|tựa đề=فى الحضارة الإسلامية - ديوان العرب|website=Diwanalarab.com|ngôn ngữ=ar|dịch tựa đề=Microbiology in Islam|ngày truy cập=14 April 2017}}</ref>

Năm 1546, [[Girolamo Fracastoro]] đề xuất rằng [[Bệnh|các bệnh]] [[Dịch bệnh|dịch]] là do những thực thể dạng hạt gây ra, có thể lây nhiễm qua tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp, hay thậm chí không tiếp xúc trong khoảng cách xa.<ref>{{Chú thích sách|title=De Contagione et Contagiosis Morbis|vauthors=Fracastoro G|date=1930|publisher=G.P. Putnam|location=New York|language=Latin|translator-last=Wright WC|trans-title=On Contagion and Contagious Diseases|translator-link=Wilmer Cave Wright}}</ref>
[[Tập tin:Anthonie_van_Leeuwenhoek_(1632-1723)._Natuurkundige_te_Delft_Rijksmuseum_SK-A-957.jpeg|nhỏ| [[Antonie van Leeuwenhoek]] (1632–1723)]]
[[Tập tin:Van_Leeuwenhoek's_microscopes_by_Henry_Baker.jpg|thế=Schematic drawings|nhỏ| Kính hiển vi Van Leeuwenhoek của [[Henry Baker (nhà tự nhiên học)|Henry Baker]] <ref name="ChungLiu">{{Chú thích sách|title=Pioneers in Microbiology: The Human Side of Science|vauthors=Chung KT, Liu JK|date=2017|publisher=World Scientific Publishing|isbn=978-9813202948|quote=We may fairly call Leeuwenhoek "The first microbiologist" because he was the first individual to actually [[culture (microbiology)|culture]], see, and describe a large array of [[microbial life]]. He actually measured the multiplication of the bugs. What is more amazing is that he published his discoveries.}}</ref>]]
[[Tập tin:Martinus_Willem_Beijerinck_in_his_laboratory.jpg|nhỏ| [[Martinus Beijerinck]] thường được xem là [[Lịch sử virus học|vị tổ sáng lập ngành virus học]]]]
Năm 1676, [[Antonie van Leeuwenhoek]] (sống phần lớn cuộc đời ở [[Delft]], Hà Lan) đã quan sát [[vi khuẩn]] và các vi sinh vật khác bằng [[Antonie van Leeuwenhoek|kính hiển vi một thấu kính do chính ông thiết kế]].<ref name="NickLane_RS">{{Chú thích tập san học thuật |author-link=Nick Lane |vauthors=Lane N |date=April 2015 |title=The unseen world: reflections on Leeuwenhoek (1677) 'Concerning little animals' |journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences |volume=370 |issue=1666 |page=20140344 |doi=10.1098/rstb.2014.0344 |pmc=4360124 |pmid=25750239}}</ref><ref name="Brock">{{Chú thích sách|title=Brock Biology of Microorganisms|publisher=[[Pearson Education]]|year=2006|isbn=978-0-321-73551-5|veditors=Madigan M, Martinko J|edition=13th|page=1096}}</ref> Ông được xem là [[Danh sách nhân vật được xem là cha, mẹ đẻ của lĩnh vực khoa học|cha đẻ của vi sinh vật học]] khi ông sử dụng [[kính hiển vi]] một thấu kính đơn giản do chính ông thiết kế.<ref name="NickLane_RS" /> Trong khi Van Leeuwenhoek thường được xem là người đầu tiên quan sát vi sinh vật, thì [[Robert Hooke]] tiến hành quan sát thể quả của [[Mốc|nấm mốc]] bằng kính hiển vi đầu tiên của mình, được ghi chép vào năm 1665.<ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Gest H |year=2005 |title=The remarkable vision of Robert Hooke (1635-1703): first observer of the microbial world |journal=Perspectives in Biology and Medicine |volume=48 |issue=2 |pages=266–272 |doi=10.1353/pbm.2005.0053 |pmid=15834198}}</ref> Tuy nhiên, có ý kiến cho rằng một linh mục Dòng Tên có tên là [[Athanasius Kircher]] là người đầu tiên quan sát thấy vi sinh vật.<ref name="pmid12964250">{{Chú thích sách|title=An Alternative View of the Early History of Microbiology|vauthors=Wainwright M|year=2003|isbn=978-0-12-002654-8|series=Advances in Applied Microbiology|volume=52|pages=333–55|doi=10.1016/S0065-2164(03)01013-X|pmid=12964250}}</ref>

Kircher là một trong những người đầu tiên thiết kế đèn lồng ảo thuật cho mục đích trình chiếu, vì vậy ông hẳn rất quen thuộc với các đặc tính của thấu kính.<ref name="pmid12964250">{{Chú thích sách|title=An Alternative View of the Early History of Microbiology|vauthors=Wainwright M|year=2003|isbn=978-0-12-002654-8|series=Advances in Applied Microbiology|volume=52|pages=333–55|doi=10.1016/S0065-2164(03)01013-X|pmid=12964250}}</ref> Ông ghi lại: "Liên quan đến cấu trúc tuyệt vời của sự vật trong tự nhiên, do Kính hiển vi nghiên cứu" vào năm 1646, cho rằng "liệu có ai tin rằng giấm và sữa chứa vô số giun." Ông còn lưu ý rằng đồ hỏng chứa vô số vi động vật trườn bò. Ông xuất bản tác phẩm ''Scrutinium Pestis'' (Examination of the Plague) vào năm 1658, tuyên bố chắc nịch rằng căn bệnh này là do vi sinh vật gây ra, mặc dù những gì ông nhìn thấy rất có thể là các tế bào hồng cầu hoặc bạch cầu chứ không phải chính tác nhân gây bệnh dịch hạch.<ref name="pmid12964250" />

== Sự ra đời của vi khuẩn học ==
[[Tập tin:Albert_Edelfelt_-_Louis_Pasteur_-_1885.jpg|trái|nhỏ|Các phương pháp thí nghiệm và [[đồ dùng thuỷ tinh phòng thí nghiệm]] do [[Louis Pasteur]] và các nhà sinh học khác phát triển đã đóng góp cho lĩnh vực vi khuẩn học non trẻ vào cuối thế kỷ 19.]]
Chuyên ngành [[vi khuẩn học]] (về sau là một phân ngành của vi sinh vật học) được thành lập vào thế kỷ 19 bởi [[Ferdinand Cohn]], một nhà thực vật học chuyên nghiên cứu về [[tảo]] và [[Sinh vật quang dưỡng|vi khuẩn quang hợp]], giúp ông mô tả một số vi khuẩn gồm ''[[Trực khuẩn|Bacillus]]'' và ''[[Beggiatoa]]''. Cohn cũng là người đầu tiên xây dựng sơ đồ [[Phân loại sinh học|phân loại]] vi khuẩn và phát hiện ra [[nội bào tử]].<ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Drews G |year=1999 |title=Ferdinand Cohn, among the Founder of Microbiology |journal=ASM News |volume=65 |issue=8 |page=547}}</ref> [[Louis Pasteur]] và [[Robert Koch]] (nhưng đồng nghiệp cùng thời với Cohn) lần lượt thường được xem là hai vị cha đẻ của vi sinh vật học<ref name="pmid12964250">{{Chú thích sách|title=An Alternative View of the Early History of Microbiology|vauthors=Wainwright M|year=2003|isbn=978-0-12-002654-8|series=Advances in Applied Microbiology|volume=52|pages=333–55|doi=10.1016/S0065-2164(03)01013-X|pmid=12964250}}</ref> và [[vi sinh y học]] hiện đại.<ref name="Sherris">{{Chú thích sách|title=Sherris Medical Microbiology|publisher=McGraw Hill|year=2004|isbn=978-0-8385-8529-0|veditors=Ryan KJ, Ray CG|edition=4th}}</ref> Pasteur nổi tiếng nhất với loạt thí nghiệm được thiết kế để bác bỏ [[thuyết tự sinh]] được nhiều người áp dụng lúc bấy giờ, qua đó củng cố bản sắc của vi sinh vật học dưới dạng một ngành khoa học sinh học.<ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Bordenave G |date=May 2003 |title=Louis Pasteur (1822-1895) |journal=Microbes and Infection |volume=5 |issue=6 |pages=553–560 |doi=10.1016/S1286-4579(03)00075-3 |pmid=12758285}}</ref> Một trong những học trò của ông, Adrien Certes, được xem là người sáng lập ngành vi sinh vật biển.<ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Adler A, Dücker E |date=March 2018 |title=When Pasteurian Science Went to Sea: The Birth of Marine Microbiology |journal=Journal of the History of Biology |volume=51 |issue=1 |pages=107–133 |doi=10.1007/s10739-017-9477-8 |pmid=28382585}}</ref> Pasteur còn thiết kế các phương pháp [[bảo quản thực phẩm]] ([[Phương pháp thanh trùng|thanh trùng]]) và vắc-xin phòng một số bệnh như [[bệnh than]], dịch tả gà và [[bệnh dại]].<ref name="Brock">{{Chú thích sách|title=Brock Biology of Microorganisms|publisher=[[Pearson Education]]|year=2006|isbn=978-0-321-73551-5|veditors=Madigan M, Martinko J|edition=13th|page=1096}}</ref> Koch nổi danh nhất với những đóng góp của ông cho [[Lý thuyết mầm bệnh|thuyết mầm bệnh]], chứng minh rằng cụ thể các bệnh là do các vi sinh vật gây bệnh của từng bệnh gây ra. Ông phát triển một loạt tiêu chí được gọi là [[nguyên tắc Koch]]. Koch là một trong [[Nhà khoa học|những nhà khoa học]] đầu tiên chú trọng phân lập [[vi khuẩn]] trong [[Nuôi cấy vi sinh|môi trường nuôi cấy thuần túy]], kết quả là ông đã mô tả một số vi khuẩn mới, gồm cả ''[[Mycobacterium tuberculosis]]'', tác nhân gây [[Lao|bệnh lao]].<ref name="Brock" />

Trong khi Pasteur và Koch thường được coi là những vị sáng lập vi sinh vật học, công trình của họ lại không phản ánh chính xác tính đa dạng thật sự của thế giới vi sinh vật vì họ chỉ tập trung vào các vi sinh vật có liên quan trực tiếp đến y học. Mãi cho đến cuối thế kỷ 19 và nhờ có công trình của [[Martinus Beijerinck]] và [[Sergei Winogradsky]], phạm vi thực sự của vi sinh học mới được tiết lộ.<ref name="Brock">{{Chú thích sách|title=Brock Biology of Microorganisms|publisher=[[Pearson Education]]|year=2006|isbn=978-0-321-73551-5|veditors=Madigan M, Martinko J|edition=13th|page=1096}}</ref> Beijerinck có hai đóng góp lớn cho ngành vi sinh vật học: phát hiện ra [[virus]] và phát triển các kỹ thuật [[nuôi cấy gia phú]]. <ref>{{Chú thích web|url=http://apsnet.org/education/feature/TMV/intro.html|tựa đề=Martinus Willem Beijerinck|năm=2001|website=APSnet|nhà xuất bản=American Phytopathological Society|năm gốc=1998|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20100620173433/http://apsnet.org/education/feature/TMV/intro.html|ngày lưu trữ=2010-06-20|ngày truy cập=May 2, 2010}} Retrieved from Internet Archive January 12, 2014.</ref> Trong khi nghiên cứu của ông về [[virus khảm thuốc lá]] thiết lập nên những nguyên tắc cơ bản của virus học, thì chính sự phát triển nuôi cấy gia phú có tác động trực tiếp nhất đến vi sinh vật học bằng cách cho phép nuôi cấy nhiều loại vi khuẩn với các đặc điểm sinh lý cực kỳ đa dạng. Winogradsky là người đầu tiên phát triển khái niệm [[Sinh vật vô cơ dưỡng|hóa vô cơ dưỡng]] và qua đó tiết lộ vai trò thiết yếu của vi sinh vật trong các quá trình địa hóa.<ref>{{Chú thích sách|title=Through the Microscope: A Look at All Things Small|vauthors=Paustian T, Roberts G|publisher=Textbook Consortia|year=2009|edition=3rd|at=§&nbsp;1–14|chapter=Beijerinck and Winogradsky Initiate the Field of Environmental Microbiology|chapter-url=http://www.microbiologytext.com/index.php?module=Book&func=displayarticle&art_id=32}}</ref> Ông chịu trách nhiệm phân lập và mô tả đầu tiên cả vi khuẩn [[Vi khuẩn nitrit - nitrat hóa|nitrat hóa]] và [[cố định đạm]].<ref name="Brock" /> Nhà vi sinh vật học người Canada-Pháp [[Félix d'Herelle|Felix d'Herelle]] vừa là người đồng phát hiện [[thể thực khuẩn]] vào năm 1917, vừa là một trong những nhà vi sinh vật học được ứng dụng sớm nhất.<ref name="Keen">{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Keen EC |date=December 2012 |title=Felix d'Herelle and our microbial future |journal=Future Microbiology |volume=7 |issue=12 |pages=1337–1339 |doi=10.2217/fmb.12.115 |pmid=23231482}}</ref>

[[Joseph Lister]] là người đầu tiên sử dụng chất khử trùng [[phenol]] trên vết thương hở của bệnh nhân.<ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Lister BJ |date=August 2010 |title=The classic: On the antiseptic principle in the practice of surgery. 1867 |journal=Clinical Orthopaedics and Related Research |volume=468 |issue=8 |pages=2012–2016 |doi=10.1007/s11999-010-1320-x |pmc=2895849 |pmid=20361283}}</ref>

== Phân ngành ==
[[Tập tin:LUA,_Faculty_of_Food_Technology_Food_microbiology_laboratory.jpg|nhỏ| Một phòng thí nghiệm vi sinh thực phẩm ở đại học]]
[[Phân ngành vi sinh vật học|Các phân ngành của vi sinh vật học]] có thể được phân loại thành khoa học ứng dụng, hoặc phân chia theo dạng phân loại, như trường hợp của [[vi khuẩn học]], [[nấm học]], [[nguyên sinh động vật học]], [[virus học]], [[tảo học]] và [[sinh thái vi sinh]]. Có sự chồng chéo đáng kể giữa phân ngành cụ thể của vi sinh vật học với nhau và với các phân ngành khác, những khía cạnh nhất định của các phân ngành này có thể vượt ra ngoài phạm vi truyền thống của vi sinh vật học.<ref>{{Chú thích báo|date=2017-01-13|title=Branches of Microbiology|work=General MicroScience|url=http://www.generalmicroscience.com/microbiology/branches-of-microbiology/|access-date=2017-12-10}}</ref><ref>{{Chú thích sách|title=Brock Biology of Microorganisms|vauthors=Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA|year=2015|isbn=978-0321897398|edition=14th}}</ref> Một phân ngành vi sinh vật học nghiên cứu thuần túy được gọi là [[vi sinh tế bào]].

== Ứng dụng ==
Trong khi một số người [[Hội chứng sợ bẩn|sợ vi sinh vật]] do một số vi sinh vật liên quan đến nhiều bệnh ở người, thì nhiều vi sinh vật còn chịu trách nhiệm cho nhiều quá trình có lợi như [[lên men công nghiệp]] (ví dụ: sản xuất [[Ethanol|rượu]], [[giấm]] và [[chế phẩm sữa]]), sản xuất [[kháng sinh]] và làm phương tiện phân tử để vận chuyển DNA đến các sinh vật phức tạp như thực vật và động vật. Các nhà khoa học cũng khai thác kiến thức của họ về vi sinh để tạo ra những [[enzym]] quan trọng về mặt công nghệ sinh học như [[Taq polymerase]], <ref>{{Chú thích sách|title=PCR Technology|vauthors=Gelfand DH|date=1989|work=PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification|publisher=Palgrave Macmillan UK|isbn=978-1-349-20235-5|veditors=Erlich HA|pages=17–22|language=en|chapter=Taq DNA Polymerase|doi=10.1007/978-1-349-20235-5_2}}</ref> [[gen chỉ thị]] để sử dụng trong những hệ thống di truyền khác và các kỹ thuật sinh học phân tử mới như hệ thống lai hai loại men. 

Vi khuẩn có thể được sử dụng để sản xuất [[amino acid]] trong công nghiệp. ''Corynebacterium glutamicum'' là một trong những loài vi khuẩn quan trọng nhất với sản lượng hàng năm hơn hai triệu tấn amino acid, chủ yếu là L-glutamate và L-lysine.<ref name="BurkovskiA">{{Chú thích sách|url=http://www.horizonpress.com/cory|title=Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology|publisher=Caister Academic Press|year=2008|isbn=978-1-904455-30-1|veditors=Burkovski A|access-date=2016-03-25}}</ref> Vì một số vi khuẩn có thể tổng hợp kháng sinh nên chúng được sử dụng cho mục đích y học, chẳng hạn như [[Streptomyces]] để tạo ra [[Aminoglycoside|kháng sinh aminoglycoside]].<ref name="Puglisi, Joseph D.">{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Fourmy D, Recht MI, Blanchard SC, Puglisi JD |date=November 1996 |title=Structure of the A site of Escherichia coli 16S ribosomal RNA complexed with an aminoglycoside antibiotic |journal=Science |volume=274 |issue=5291 |pages=1367–1371 |bibcode=1996Sci...274.1367F |doi=10.1126/science.274.5291.1367 |pmid=8910275}}</ref>
[[Tập tin:Cuves_de_fermentations.jpg|trái|nhỏ| Thùng lên men với [[Nấm men|men]] được sử dụng để [[Ủ bia|ủ]] [[Bia (thức uống)|bia]]]]
Một loạt [[polyme sinh học]] chẳng hạn như [[polysaccharide]], [[polyester]] và [[polyamide]] do vi sinh vật chế ra. Vi sinh vật được sử dụng để sản xuất polyme sinh học theo công nghệ sinh học với những đặc tính hạn chế phù hợp với ứng dụng y tế có giá trị cao như [[kỹ thuật mô]] và vận chuyển thuốc. Ví dụ, vi sinh vật được sử dụng để tổng hợp [[Xanthan gum|xanthan]], [[Acid alginic|alginate]], [[cellulose]], [[cyanophycin]], poly (axit gamma-glutamic), [[Levan polysaccharide|levan]], [[acid hyaluronic]], acid hữu cơ, [[Polysaccharide|polysacarit oligosacarit]] [[Oligosaccharide|và]] polyhydroxyalkanoate.<ref name="RehmBHA">{{Chú thích sách|url=http://www.horizonpress.com/biopolymers|title=Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors: Applications and Perspectives|publisher=Caister Academic Press|year=2008|isbn=978-1-904455-36-3|veditors=Rehm BH|access-date=2016-03-25}}</ref>

Vi sinh vật có lợi cho [[Phân hủy sinh học bằng vi sinh|phân hủy sinh học]] hoặc [[Xử lý môi trường bằng thực vật|xử lý sinh học]] đối với chất thải sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp và [[Ô nhiễm môi trường|ô nhiễm]] dưới bề mặt trong đất, trầm tích và môi trường biển. Khả năng phân hủy [[chất thải độc hại]] của mỗi vi sinh vật phụ thuộc vào bản chất của từng loại [[Nhiễm bẩn|ô nhiễm]]. Vì các nơi thường có nhiều loại chất gây ô nhiễm, nên cách tiếp cận hiệu quả nhất để [[phân hủy sinh học bằng vi sinh vật]] là sử dụng hỗn hợp các loài vi khuẩn và chủng nấm, mỗi loại dùng riêng để [[phân hủy sinh học]] một hoặc nhiều loại chất gây ô nhiễm.<ref name="Diaz">{{Chú thích sách|url=https://archive.org/details/microbialbiodegr0000unse|title=Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology|publisher=Caister Academic Press|year=2008|isbn=978-1-904455-17-2|veditors=Diaz E|edition=1st|access-date=2016-03-25|url-access=registration}}</ref>

Quần xã vi sinh vật [[Quan hệ hỗ trợ|cộng sinh]] mang lại lợi ích cho sức khỏe của con người và động vật, gồm có hỗ trợ tiêu hóa, sản xuất các vitamin và amino acid có lợi, đồng thời ngăn chặn vi sinh gây bệnh. Một số lợi ích có thể đem lại bằng cách ăn thực phẩm lên men, [[Probiotic|men vi sinh]] (vi khuẩn có khả năng có lợi cho hệ tiêu hóa) hoặc [[tiền sinh]] (các chất được tiêu thụ để kích thích vi sinh vật phát triển).<ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Macfarlane GT, Cummings JH |date=April 1999 |title=Probiotics and prebiotics: can regulating the activities of intestinal bacteria benefit health? |journal=BMJ |volume=318 |issue=7189 |pages=999–1003 |doi=10.1136/bmj.318.7189.999 |pmc=1115424 |pmid=10195977}}</ref><ref name="Tannockpro3">{{Chú thích sách|url=http://www.horizonpress.com/pro3|title=Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects|publisher=Caister Academic Press|year=2005|isbn=978-1-904455-01-1|veditors=Tannock GW|access-date=2016-03-25}}</ref> Cách mà hệ vi sinh vật ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật, cũng như những phương pháp tác động đến hệ vi sinh vật là những lĩnh vực nghiên cứu thiết thực.

Nghiên cứu đã đề xuất rằng vi sinh vật có thể hữu ích trong điều trị [[ung thư]]. Nhiều chủng [[Clostridium|clostridia]] không gây bệnh có thể xâm nhập và nhân lên trong các [[khối u]] rắn. Những vector clostridia có thể được sử dụng một cách an toàn và có thể cung cấp protein điều trị, đã được chứng minh trong nhiều mô hình tiền lâm sàng.<ref name="Mengesha">{{Chú thích sách|title=Clostridia: Molecular Biology in the Post-genomic Era|vauthors=Mengesha A, Dubois L, Paesmans K, Wouters B, Lambin P, Theys J|publisher=Caister Academic Press|year=2009|isbn=978-1-904455-38-7|veditors=Brüggemann H, Gottschalk G|chapter=Clostridia in Anti-tumor Therapy}}</ref>

Một vài vi khuẩn được sử dụng để nghiên cứu các cơ chế cơ bản. Một ví dụ về vi khuẩn mô hình được sử dụng để nghiên cứu [[tế bào di động]]<ref>{{Chú thích tập san học thuật |vauthors=Zusman DR, Scott AE, Yang Z, Kirby JR |date=November 2007 |title=Chemosensory pathways, motility and development in Myxococcus xanthus |journal=Nature Reviews. Microbiology |volume=5 |issue=11 |pages=862–872 |doi=10.1038/nrmicro1770 |pmid=17922045}}</ref> hoặc quá trình sản xuất và phát triển polysaccharide là ''[[Myxococcus xanthus]]''.<ref>{{Chú thích tập san học thuật |display-authors=6 |vauthors=Islam ST, Vergara Alvarez I, Saïdi F, Guiseppi A, Vinogradov E, Sharma G, Espinosa L, Morrone C, Brasseur G, Guillemot JF, Benarouche A, Bridot JL, Ravicoularamin G, Cagna A, Gauthier C, Singer M, Fierobe HP, Mignot T, Mauriello EM |date=June 2020 |title=Modulation of bacterial multicellularity via spatio-specific polysaccharide secretion |journal=PLOS Biology |volume=18 |issue=6 |pages=e3000728 |doi=10.1371/journal.pbio.3000728 |pmc=7310880 |pmid=32516311}}</ref>

== Xem thêm ==
{{Thanh cổng thông tin|Sinh học}}<div class="div-col ">
* [[Biosafety|An toàn sinh học]]
* ''[[Microbes and Man]]''

; Tổ chức chuyên môn

* [[American Society for Microbiology]]
* [[Federation of European Microbiological Societies]]
* [[Society for Applied Microbiology]]
* [[Society for General Microbiology]]

; Tạp chí chuyên môn

* [[Critical Reviews in Microbiology]]
* [[International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology]]
* [[Journal of Bacteriology]]
* [[Nature Reviews Microbiology]]
</div>

== Chú thích ==
{{Tham khảo|2}}

== Đọc thêm ==
{{Đầu tham khảo}}
* {{Chú thích tập san học thuật |display-authors=6 |vauthors=Kreft JU, Plugge CM, Grimm V, Prats C, Leveau JH, Banitz T, Baines S, Clark J, Ros A, Klapper I, Topping CJ, Field AJ, Schuler A, Litchman E, Hellweger FL |date=November 2013 |title=Mighty small: Observing and modeling individual microbes becomes big science |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America |volume=110 |issue=45 |pages=18027–18028 |bibcode=2013PNAS..11018027K |doi=10.1073/pnas.1317472110 |pmc=3831448 |pmid=24194530 |doi-access=free}}
* {{Chú thích sách|url=https://books.google.com/books?id=eBnLCQAAQBAJ|title=Brock Biology of Microorganisms, Global Edition|vauthors=Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA|date=2015-06-05|publisher=Pearson Education Limited|isbn=978-1-292-06831-2}}
{{Cuối tham khảo}}


Sự tồn tại của các vi sinh vật đã được tiên đoán trong nhiều thế kỷ trước khi chúng được quan sát lần đầu tiên. Điển hình như [[Jains]] ở Ấn Độ và [[Marcus Terentius Varro]] ở Rome cổ đại. Quan sát các vi sinh vật qua kính hiển vi lần đầu tiên được ghi nhận thực hiện thành công bởi [[Robert Hooke]] năm 1666. Và ông dường như là người đầu tiên nhìn thấy những vi khuẩn mà ông đã đề cập đến trong đề tài sữa và chất liệu thấm vào năm 1658. [[Antonie van Leeuwenhoek]] được xem là cha đẻ của vi sinh học khi ông quan sát thấy và thử nghiệm các sinh vật cực nhỏ vào năm 1676, sử dụng kính hiển vi đơn giản do ông tự thiết kế. Vi sinh học khoa học được phát triển trong thế kỷ 19 thông qua công việc của [[Louis Pasteur]] và trong vi sinh học y học [[Robert Koch]].
==Tham khảo==
{{tham khảo}}
== Liên kết ngoài ==
== Liên kết ngoài ==
 {{Library resources box|onlinebooks=no}}
* {{thể loại Commons nội dòng|Microbiology}}
{| class="sidebar nomobile nowraplinks" style="width:auto;text-align:left;"
* {{Britannica|380246|Microbiology}}
| class="sidebar-pretitle" |[[Wikipedia:The Wikipedia Library|Tài nguyên thư viện]] về '''Vi sinh vật học'''
{{Sơ khai sinh học}}
----
{{Phân ngành sinh học}}
|-
{{Sinh học vũ trụ}}
| class="sidebar-content plainlist" |
{{Lịch sử sinh học}}
* [https://ftl.toolforge.org/cgi-bin/ftl?st=wp&su=Microbiology Tài nguyên trong thư viện của bạn]
{{Kiểm soát tính nhất quán}}
|}


[[Thể loại:Vi sinh vật học| ]]
* {{Thể loại Commons nội dòng}}
* {{Wikiquote-inline}}
[[Thể loại:Khoa học thập niên 1670]]
* nature.com [http://www.nature.com/subjects/microbiology Latest Research, reviews and news on microbiology]
[[Thể loại:Khoa học và công nghệ Cộng hòa Hà Lan]]
* [http://www.microbes.info/ Microbes.info] is a microbiology information portal containing a vast collection of resources including articles, news, frequently asked questions, and links pertaining to the field of microbiology.
* Microbiology on In Our Time at the BBC
* [http://www.microbiologybook.org/book/welcome.htm Immunology, Bacteriology, Virology, Parasitology, Mycology and Infectious Disease]
* [http://arjournals.annualreviews.org/loi/micro/ Annual Review of Microbiology] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090120021246/http://arjournals.annualreviews.org/loi/micro|date=2009-01-20}}
{{Phân ngành sinh học}}{{Vi khuẩn}}{{Sinh vật nguyên sinh}}{{Vi sinh vật}}{{Kiểm soát tính nhất quán}}
[[Thể loại:Thể loại:Nhánh sinh học]]
[[Thể loại:Thể loại:Vi sinh vật học]]
[[Thể loại:Hiển vi học]]

Phiên bản lúc 05:47, ngày 17 tháng 4 năm 2023

Một chiếc dĩa agar nuôi cấy vi sinh vật
Một phần trong loạt bài
Sinh học
Khoa học sự sống

Vi sinh vật học ( từ tiếng Hi Lạp cổ μῑκρος (mīkros) 'small', βίος (bíos) 'sự sống', và -λογία (-logía) 'nghiên cứu về') là ngành khoa học nghiên cứu về vi sinh vật, chúng có thể là đơn bào, đa bào hoặc vô bào.[1][2] Vi sinh vật học có nhiều phân ngành bao gồm virus học, vi khuẩn học, nguyên sinh vật học, nấm học, miễn dịch học và ký sinh trùng học.

Vi sinh vật nhân thực sở hữu những bào quan có màng, gồm nấm và sinh vật nguyên sinh, trong khi sinh vật nhân sơ —tất cả đều là vi sinh vật—được phân loại theo quy ước là các bào quan không màng, gồm vi khuẩn và cổ khuẩn.[3][4] Theo truyền thống, các nhà vi sinh vật học dựa vào nuôi cấy, nhuộm và hiển vi học. Tuy nhiên, chưa tới 1% vi sinh vật có trong môi trường thông thường có thể được nuôi cấy phân lập bằng các phương tiện hiện tại.[5] Các nhà vi sinh vật học thường dựa vào những công cụ sinh học phân tử như nhận dạng dựa trên trình tự DNA, ví dụ như trình tự gen 16S rRNA được sử dụng để nhận dạng vi khuẩn.

Virus được phân loại biến dị thành sinh vật,[6] vì chúng được xem là vi sinh vật rất đơn giản hay những phân tử rất phức tạp. Tuy nhiên, prion (vốn chưa bao giờ được xem là vi sinh vật) đã được các nhà virus học nghiên cứu vì tác động lâm sàng bắt nguồn từ chúng, ban đầu được cho là do nhiễm virus mãn tính và các nhà virus học tìm kiếm—phát hiện ra "protein lây nhiễm".

Sự tồn tại của vi sinh vật được dự đoán từ nhiều thế kỷ trước khi chúng được quan sát lần đầu tiên, chẳng hạn như bởi tín đồ Kỳ Na giáo ở Ấn Độ và Marcus Terentius Varro ở La Mã cổ đại. Lần quan sát bằng kính hiển vi đầu tiên được ghi lại là lần quan sát thể quả của nấm mốc của Robert Hooke vào năm 1666, nhưng linh mục Dòng Tên Athanasius Kircher có thể xem là người đầu tiên nhìn thấy vi sinh vật, thứ mà ông nhắc đến khi quan sát trong sữa và đồ hỏng vào năm 1658. Antonie van Leeuwenhoek được xem là cha đẻ của vi sinh vật học khi ông quan sát và thí nghiệm các sinh vật cực nhỏ vào thập niên 1670 nhờ sử dụng kính hiển vi đơn giản do chính ông thiết kế. Ngành vi sinh khoa học được phát triển vào thế kỷ 19 thông qua công trình của Louis Pasteur và trong ngành vi sinh y học của Robert Koch.

Lịch sử

Bài chi tiết: Phân ngành vi sinh vật học
Avicenna mặc nhận sự tồn tại của vi sinh vật.

Con người đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của vi sinh vật trong nhiều thế kỷ trước khi thực sự phát hiện ra chúng. Các tín đồ Kỳ Na giáo đã mặc nhận sự tồn tại của sự sống vi sinh vô hình dựa trên những lời dạy của Mahavira vào đầu thế kỷ thứ 6 TCN (599 TCN - 527 TCN).[7] :24 Paul Dundas lưu ý rằng Mahavira khẳng định sự tồn tại của những sinh vật vi sinh vô hình sống trong đất, nước, không khí và lửa.[7] :88 Kinh thánh Jain mô tả nigoda là những sinh vật siêu nhỏ sống thành cụm lớn và có quãng đời rất ngắn, được cho là có mặt khắp mọi nơi trong vũ trụ, ngay cả trong mô thực vật và thịt của động vật.[8] Học giả người La Mã Marcus Terentius Varro nhắc đến vi sinh vật khi ông cảnh báo không nên đặt nhà gần đầm lầy "vì có loài sinh vật rất nhỏ không thể thấy bằng mắt thường, chúng lơ lửng trong không khí và thâm nhập vào cơ thể qua đường mũi và miệng, gây nên các bệnh nghiêm trọng."[9]

Các nhà khoa học Ba Tư từng đưa ra giả thuyết về sự tồn tại của vi sinh vật, chẳng hạn như Avicenna trong cuốn sách The Canon of Medicine; Ibn Zuhr (còn được gọi là Avenzoar) là người phát hiện ra bệnh ghẻ còn Al-Razi là người đưa ra mô tả sớm nhất về bệnh đậu mùa trong cuốn sách The Virtuity Life (al-Hawi).[10]

Năm 1546, Girolamo Fracastoro đề xuất rằng các bệnh dịch là do những thực thể dạng hạt gây ra, có thể lây nhiễm qua tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp, hay thậm chí không tiếp xúc trong khoảng cách xa.[11]

Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723)
Schematic drawings
Kính hiển vi Van Leeuwenhoek của Henry Baker [12]
Martinus Beijerinck thường được xem là vị tổ sáng lập ngành virus học

Năm 1676, Antonie van Leeuwenhoek (sống phần lớn cuộc đời ở Delft, Hà Lan) đã quan sát vi khuẩn và các vi sinh vật khác bằng kính hiển vi một thấu kính do chính ông thiết kế.[13][2] Ông được xem là cha đẻ của vi sinh vật học khi ông sử dụng kính hiển vi một thấu kính đơn giản do chính ông thiết kế.[13] Trong khi Van Leeuwenhoek thường được xem là người đầu tiên quan sát vi sinh vật, thì Robert Hooke tiến hành quan sát thể quả của nấm mốc bằng kính hiển vi đầu tiên của mình, được ghi chép vào năm 1665.[14] Tuy nhiên, có ý kiến cho rằng một linh mục Dòng Tên có tên là Athanasius Kircher là người đầu tiên quan sát thấy vi sinh vật.[15]

Kircher là một trong những người đầu tiên thiết kế đèn lồng ảo thuật cho mục đích trình chiếu, vì vậy ông hẳn rất quen thuộc với các đặc tính của thấu kính.[15] Ông ghi lại: "Liên quan đến cấu trúc tuyệt vời của sự vật trong tự nhiên, do Kính hiển vi nghiên cứu" vào năm 1646, cho rằng "liệu có ai tin rằng giấm và sữa chứa vô số giun." Ông còn lưu ý rằng đồ hỏng chứa vô số vi động vật trườn bò. Ông xuất bản tác phẩm Scrutinium Pestis (Examination of the Plague) vào năm 1658, tuyên bố chắc nịch rằng căn bệnh này là do vi sinh vật gây ra, mặc dù những gì ông nhìn thấy rất có thể là các tế bào hồng cầu hoặc bạch cầu chứ không phải chính tác nhân gây bệnh dịch hạch.[15]

Sự ra đời của vi khuẩn học

Các phương pháp thí nghiệm và đồ dùng thuỷ tinh phòng thí nghiệm do Louis Pasteur và các nhà sinh học khác phát triển đã đóng góp cho lĩnh vực vi khuẩn học non trẻ vào cuối thế kỷ 19.

Chuyên ngành vi khuẩn học (về sau là một phân ngành của vi sinh vật học) được thành lập vào thế kỷ 19 bởi Ferdinand Cohn, một nhà thực vật học chuyên nghiên cứu về tảo và vi khuẩn quang hợp, giúp ông mô tả một số vi khuẩn gồm Bacillus và Beggiatoa. Cohn cũng là người đầu tiên xây dựng sơ đồ phân loại vi khuẩn và phát hiện ra nội bào tử.[16] Louis Pasteur và Robert Koch (nhưng đồng nghiệp cùng thời với Cohn) lần lượt thường được xem là hai vị cha đẻ của vi sinh vật học[15] và vi sinh y học hiện đại.[17] Pasteur nổi tiếng nhất với loạt thí nghiệm được thiết kế để bác bỏ thuyết tự sinh được nhiều người áp dụng lúc bấy giờ, qua đó củng cố bản sắc của vi sinh vật học dưới dạng một ngành khoa học sinh học.[18] Một trong những học trò của ông, Adrien Certes, được xem là người sáng lập ngành vi sinh vật biển.[19] Pasteur còn thiết kế các phương pháp bảo quản thực phẩm (thanh trùng) và vắc-xin phòng một số bệnh như bệnh than, dịch tả gà và bệnh dại.[2] Koch nổi danh nhất với những đóng góp của ông cho thuyết mầm bệnh, chứng minh rằng cụ thể các bệnh là do các vi sinh vật gây bệnh của từng bệnh gây ra. Ông phát triển một loạt tiêu chí được gọi là nguyên tắc Koch. Koch là một trong những nhà khoa học đầu tiên chú trọng phân lập vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy thuần túy, kết quả là ông đã mô tả một số vi khuẩn mới, gồm cả Mycobacterium tuberculosis, tác nhân gây bệnh lao.[2]

Trong khi Pasteur và Koch thường được coi là những vị sáng lập vi sinh vật học, công trình của họ lại không phản ánh chính xác tính đa dạng thật sự của thế giới vi sinh vật vì họ chỉ tập trung vào các vi sinh vật có liên quan trực tiếp đến y học. Mãi cho đến cuối thế kỷ 19 và nhờ có công trình của Martinus Beijerinck và Sergei Winogradsky, phạm vi thực sự của vi sinh học mới được tiết lộ.[2] Beijerinck có hai đóng góp lớn cho ngành vi sinh vật học: phát hiện ra virus và phát triển các kỹ thuật nuôi cấy gia phú. [20] Trong khi nghiên cứu của ông về virus khảm thuốc lá thiết lập nên những nguyên tắc cơ bản của virus học, thì chính sự phát triển nuôi cấy gia phú có tác động trực tiếp nhất đến vi sinh vật học bằng cách cho phép nuôi cấy nhiều loại vi khuẩn với các đặc điểm sinh lý cực kỳ đa dạng. Winogradsky là người đầu tiên phát triển khái niệm hóa vô cơ dưỡng và qua đó tiết lộ vai trò thiết yếu của vi sinh vật trong các quá trình địa hóa.[21] Ông chịu trách nhiệm phân lập và mô tả đầu tiên cả vi khuẩn nitrat hóa và cố định đạm.[2] Nhà vi sinh vật học người Canada-Pháp Felix d'Herelle vừa là người đồng phát hiện thể thực khuẩn vào năm 1917, vừa là một trong những nhà vi sinh vật học được ứng dụng sớm nhất.[22]

Joseph Lister là người đầu tiên sử dụng chất khử trùng phenol trên vết thương hở của bệnh nhân.[23]

Phân ngành

Một phòng thí nghiệm vi sinh thực phẩm ở đại học

Các phân ngành của vi sinh vật học có thể được phân loại thành khoa học ứng dụng, hoặc phân chia theo dạng phân loại, như trường hợp của vi khuẩn học, nấm học, nguyên sinh động vật học, virus học, tảo học và sinh thái vi sinh. Có sự chồng chéo đáng kể giữa phân ngành cụ thể của vi sinh vật học với nhau và với các phân ngành khác, những khía cạnh nhất định của các phân ngành này có thể vượt ra ngoài phạm vi truyền thống của vi sinh vật học.[24][25] Một phân ngành vi sinh vật học nghiên cứu thuần túy được gọi là vi sinh tế bào.

Ứng dụng

Trong khi một số người sợ vi sinh vật do một số vi sinh vật liên quan đến nhiều bệnh ở người, thì nhiều vi sinh vật còn chịu trách nhiệm cho nhiều quá trình có lợi như lên men công nghiệp (ví dụ: sản xuất rượu, giấm và chế phẩm sữa), sản xuất kháng sinh và làm phương tiện phân tử để vận chuyển DNA đến các sinh vật phức tạp như thực vật và động vật. Các nhà khoa học cũng khai thác kiến thức của họ về vi sinh để tạo ra những enzym quan trọng về mặt công nghệ sinh học như Taq polymerase, [26] gen chỉ thị để sử dụng trong những hệ thống di truyền khác và các kỹ thuật sinh học phân tử mới như hệ thống lai hai loại men. 

Vi khuẩn có thể được sử dụng để sản xuất amino acid trong công nghiệp. Corynebacterium glutamicum là một trong những loài vi khuẩn quan trọng nhất với sản lượng hàng năm hơn hai triệu tấn amino acid, chủ yếu là L-glutamate và L-lysine.[27] Vì một số vi khuẩn có thể tổng hợp kháng sinh nên chúng được sử dụng cho mục đích y học, chẳng hạn như Streptomyces để tạo ra kháng sinh aminoglycoside.[28]

Thùng lên men với men được sử dụng để ủ bia

Một loạt polyme sinh học chẳng hạn như polysaccharide, polyester và polyamide do vi sinh vật chế ra. Vi sinh vật được sử dụng để sản xuất polyme sinh học theo công nghệ sinh học với những đặc tính hạn chế phù hợp với ứng dụng y tế có giá trị cao như kỹ thuật mô và vận chuyển thuốc. Ví dụ, vi sinh vật được sử dụng để tổng hợp xanthan, alginate, cellulose, cyanophycin, poly (axit gamma-glutamic), levan, acid hyaluronic, acid hữu cơ, polysacarit oligosacarit và polyhydroxyalkanoate.[29]

Vi sinh vật có lợi cho phân hủy sinh học hoặc xử lý sinh học đối với chất thải sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp và ô nhiễm dưới bề mặt trong đất, trầm tích và môi trường biển. Khả năng phân hủy chất thải độc hại của mỗi vi sinh vật phụ thuộc vào bản chất của từng loại ô nhiễm. Vì các nơi thường có nhiều loại chất gây ô nhiễm, nên cách tiếp cận hiệu quả nhất để phân hủy sinh học bằng vi sinh vật là sử dụng hỗn hợp các loài vi khuẩn và chủng nấm, mỗi loại dùng riêng để phân hủy sinh học một hoặc nhiều loại chất gây ô nhiễm.[30]

Quần xã vi sinh vật cộng sinh mang lại lợi ích cho sức khỏe của con người và động vật, gồm có hỗ trợ tiêu hóa, sản xuất các vitamin và amino acid có lợi, đồng thời ngăn chặn vi sinh gây bệnh. Một số lợi ích có thể đem lại bằng cách ăn thực phẩm lên men, men vi sinh (vi khuẩn có khả năng có lợi cho hệ tiêu hóa) hoặc tiền sinh (các chất được tiêu thụ để kích thích vi sinh vật phát triển).[31][32] Cách mà hệ vi sinh vật ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật, cũng như những phương pháp tác động đến hệ vi sinh vật là những lĩnh vực nghiên cứu thiết thực.

Nghiên cứu đã đề xuất rằng vi sinh vật có thể hữu ích trong điều trị ung thư. Nhiều chủng clostridia không gây bệnh có thể xâm nhập và nhân lên trong các khối u rắn. Những vector clostridia có thể được sử dụng một cách an toàn và có thể cung cấp protein điều trị, đã được chứng minh trong nhiều mô hình tiền lâm sàng.[33]

Một vài vi khuẩn được sử dụng để nghiên cứu các cơ chế cơ bản. Một ví dụ về vi khuẩn mô hình được sử dụng để nghiên cứu tế bào di động[34] hoặc quá trình sản xuất và phát triển polysaccharide là Myxococcus xanthus.[35]

Xem thêm

Tổ chức chuyên môn
Tạp chí chuyên môn

Chú thích

  1. ^ “Microbiology”. Nature.com. Nature Portfolio (of Springer Nature). Truy cập ngày 1 tháng 2 năm 2020.
  2. ^ a b c d e f Madigan M, Martinko J biên tập (2006). Brock Biology of Microorganisms (ấn bản 13). Pearson Education. tr. 1096. ISBN 978-0-321-73551-5.
  3. ^ Whitman WB (2015). Whitman WB, Rainey F, Kämpfer P, Trujillo M, Chun J, Devos P, Hedlund B, Dedysh S (biên tập). Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley and Sons. CiteSeerX 10.1.1.737.4970. doi:10.1002/9781118960608. ISBN 9781118960608.
  4. ^ Pace NR (tháng 5 năm 2006). “Time for a change”. Nature (bằng tiếng Anh). 441 (7091): 289. Bibcode:2006Natur.441..289P. doi:10.1038/441289a. PMID 16710401.
  5. ^ Amann RI, Ludwig W, Schleifer KH (tháng 3 năm 1995). “Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation”. Microbiological Reviews. 59 (1): 143–169. doi:10.1128/mr.59.1.143-169.1995. PMC 239358. PMID 7535888.
  6. ^ “Are Viruses Alive?”. 27 tháng 3 năm 2007. Truy cập ngày 23 tháng 7 năm 2007.
  7. ^ a b Dundas P (2002). Hinnels J (biên tập). The Jain. London: Routledge. ISBN 978-0-415-26606-2.
  8. ^ Jaini P (1998). The Jaina Path of Purification. New Delhi: Motilal Banarsidass. tr. 109. ISBN 978-81-208-1578-0.
  9. ^ Varro MT (1800). The three books of M. Terentius Varro concerning agriculture. 1. Charing Cross, London: At the University Press. tr. xii.
  10. ^ “فى الحضارة الإسلامية - ديوان العرب” [Microbiology in Islam]. Diwanalarab.com (bằng tiếng Ả Rập). Truy cập ngày 14 tháng 4 năm 2017.
  11. ^ Fracastoro G (1930). De Contagione et Contagiosis Morbis [On Contagion and Contagious Diseases] (bằng tiếng Latin). Wright WC biên dịch. New York: G.P. Putnam.Quản lý CS1: ngôn ngữ không rõ (liên kết)
  12. ^ Chung KT, Liu JK (2017). Pioneers in Microbiology: The Human Side of Science. World Scientific Publishing. ISBN 978-9813202948. We may fairly call Leeuwenhoek "The first microbiologist" because he was the first individual to actually culture, see, and describe a large array of microbial life. He actually measured the multiplication of the bugs. What is more amazing is that he published his discoveries.
  13. ^ a b Lane N (tháng 4 năm 2015). “The unseen world: reflections on Leeuwenhoek (1677) 'Concerning little animals'”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 370 (1666): 20140344. doi:10.1098/rstb.2014.0344. PMC 4360124. PMID 25750239.
  14. ^ Gest H (2005). “The remarkable vision of Robert Hooke (1635-1703): first observer of the microbial world”. Perspectives in Biology and Medicine. 48 (2): 266–272. doi:10.1353/pbm.2005.0053. PMID 15834198.
  15. ^ a b c d Wainwright M (2003). An Alternative View of the Early History of Microbiology. Advances in Applied Microbiology. 52. tr. 333–55. doi:10.1016/S0065-2164(03)01013-X. ISBN 978-0-12-002654-8. PMID 12964250.
  16. ^ Drews G (1999). “Ferdinand Cohn, among the Founder of Microbiology”. ASM News. 65 (8): 547.
  17. ^ Ryan KJ, Ray CG biên tập (2004). Sherris Medical Microbiology (ấn bản 4). McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  18. ^ Bordenave G (tháng 5 năm 2003). “Louis Pasteur (1822-1895)”. Microbes and Infection. 5 (6): 553–560. doi:10.1016/S1286-4579(03)00075-3. PMID 12758285.
  19. ^ Adler A, Dücker E (tháng 3 năm 2018). “When Pasteurian Science Went to Sea: The Birth of Marine Microbiology”. Journal of the History of Biology. 51 (1): 107–133. doi:10.1007/s10739-017-9477-8. PMID 28382585.
  20. ^ “Martinus Willem Beijerinck”. APSnet. American Phytopathological Society. 2001 [1998]. Bản gốc lưu trữ ngày 20 tháng 6 năm 2010. Truy cập ngày 2 tháng 5 năm 2010. Retrieved from Internet Archive January 12, 2014.
  21. ^ Paustian T, Roberts G (2009). “Beijerinck and Winogradsky Initiate the Field of Environmental Microbiology”. Through the Microscope: A Look at All Things Small (ấn bản 3). Textbook Consortia. § 1–14.
  22. ^ Keen EC (tháng 12 năm 2012). “Felix d'Herelle and our microbial future”. Future Microbiology. 7 (12): 1337–1339. doi:10.2217/fmb.12.115. PMID 23231482.
  23. ^ Lister BJ (tháng 8 năm 2010). “The classic: On the antiseptic principle in the practice of surgery. 1867”. Clinical Orthopaedics and Related Research. 468 (8): 2012–2016. doi:10.1007/s11999-010-1320-x. PMC 2895849. PMID 20361283.
  24. ^ “Branches of Microbiology”. General MicroScience. 13 tháng 1 năm 2017. Truy cập ngày 10 tháng 12 năm 2017.
  25. ^ Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA (2015). Brock Biology of Microorganisms (ấn bản 14). ISBN 978-0321897398.
  26. ^ Gelfand DH (1989). “Taq DNA Polymerase”. Trong Erlich HA (biên tập). PCR Technology. PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification (bằng tiếng Anh). Palgrave Macmillan UK. tr. 17–22. doi:10.1007/978-1-349-20235-5_2. ISBN 978-1-349-20235-5.
  27. ^ Burkovski A biên tập (2008). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-30-1. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2016.
  28. ^ Fourmy D, Recht MI, Blanchard SC, Puglisi JD (tháng 11 năm 1996). “Structure of the A site of Escherichia coli 16S ribosomal RNA complexed with an aminoglycoside antibiotic”. Science. 274 (5291): 1367–1371. Bibcode:1996Sci...274.1367F. doi:10.1126/science.274.5291.1367. PMID 8910275.
  29. ^ Rehm BH biên tập (2008). Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors: Applications and Perspectives. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-36-3. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2016.
  30. ^ Diaz E biên tập (2008). Microbial Biodegradation: Genomics and Molecular Biology (ấn bản 1). Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-17-2. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2016.
  31. ^ Macfarlane GT, Cummings JH (tháng 4 năm 1999). “Probiotics and prebiotics: can regulating the activities of intestinal bacteria benefit health?”. BMJ. 318 (7189): 999–1003. doi:10.1136/bmj.318.7189.999. PMC 1115424. PMID 10195977.
  32. ^ Tannock GW biên tập (2005). Probiotics and Prebiotics: Scientific Aspects. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-01-1. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2016.
  33. ^ Mengesha A, Dubois L, Paesmans K, Wouters B, Lambin P, Theys J (2009). “Clostridia in Anti-tumor Therapy”. Trong Brüggemann H, Gottschalk G (biên tập). Clostridia: Molecular Biology in the Post-genomic Era. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-38-7.
  34. ^ Zusman DR, Scott AE, Yang Z, Kirby JR (tháng 11 năm 2007). “Chemosensory pathways, motility and development in Myxococcus xanthus”. Nature Reviews. Microbiology. 5 (11): 862–872. doi:10.1038/nrmicro1770. PMID 17922045.
  35. ^ Islam ST, Vergara Alvarez I, Saïdi F, Guiseppi A, Vinogradov E, Sharma G, và đồng nghiệp (tháng 6 năm 2020). “Modulation of bacterial multicellularity via spatio-specific polysaccharide secretion”. PLOS Biology. 18 (6): e3000728. doi:10.1371/journal.pbio.3000728. PMC 7310880. PMID 32516311.

Đọc thêm

Liên kết ngoài

 

Thư viện tài nguyên ngoại văn về
Vi sinh vật học
Tài nguyên thư viện về Vi sinh vật học
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Vi_sinh_vật_học&oldid=69891908”