دانستنی ها

عرض سلام و ادب خدمت شما دوستداران علم و دانش.این تارنامه توسط کارشناس ارشد سلولی و مولکولی تنظیم شده است.لطفا در جهت پیشرفت و بهتر شدن این وبلاگ ما را از نظرات سازنده تان بهره مند سازید.با تشکر

دنیای میکروب ها :

 

بیشتر مردم از میکروب ها تصور ناخوشایندی دارند. واژه های میکروب از دو کلمه یونانی به معنی «کوچک» و «زیستن» گرفته شده و به هر جاندارذره بین گفته می شود. حقیقت این است که تعداد میکروب های مفید بیشتر از انواع زیان آور است. حقیقت آن است که زندگی انسان ها به میکروب ها وابسته است. اما آنها بدون ... می توانند زندگی کنند از هزاران سال پیش، نان ، چای ، پنیر، ماست ، کاکائو و ترشی ها و بسیاری از محصولات غذایی به کمک میکروب ها تولید می شوند. دنیای میکروب ها تولید می شوند.

بیماری زایی میکروب ها :

‌میکروب ها برای یافتن محیط مناسب خود ممکن است وارد بدن انسان، جانوران ، گیاهان و یا میکروب های دیگر شوند. در این حال میکروب، انگلی و جانداری که وارد آن شده میزبان است. حضور میکروب در بدن میزبان، استفاده از مواد بدن میزبان برای رشد خود و نیز تولید موادی که برای سلول های میزبان سمی است، از راههای آسیب رساندن میکروب هاست.
در هر بیماری میکروبی سخت، سه مرحله ی جداگانه تشخیص داده می شود. اول مرحله جای گیری است که طی آن آن میکروب وارد بدن می شود و خود را به جای مناسب رشد می رساند.این مرحله ممکن است کوتاه یا دراز باشد. دوم مرحله حاد است که شخص بیمارمی شود و همه ی نشانه های بیماری ظاهر می شوند. در این مرحله،مبارزه بدن میکروب به اوج خود می رسد. اگر بدن در این مبارزه موفق شود، مرحله سوم پیش می آید که فقاهت نام دارد. در این مرحله بدن رفته رفته توانایی خود را باز می یابد.
بعضی از بیماریهای میکروبی مرحله ی حاد ندارند. در این گونه بیماریها، پس از آنکه علامت های بیماری ظاهر شد، مبارزه میکروب و بدن به کندی صورت می گیرد و این مبارزه مدت ها به طول می انجامد. در طی این مدت نه بدن می تواند میکروب ها از بین ببرد و نه میکروب، بیماری را از پای در می آورد. این گونه بیماریها را فرض می گویند. سل غالباً بیماری مزمن است. ماهها و حتی سالها می گذرد تا بدن با میکروب بتوانند در این مبارزه پیروز شوند

گاهی در اماکن پرجمعیت به بیماری میکروبی مبتلا می شویم. به نظر شما علت چیست؟

مردم در این اماکن به هم نزدیک می شوند و احتمال انتشار میکروب های بیماری زا بوسیله هوا یا تماس مستقیم زیاد می شود. هر چه جمعیت بشتر باشد احتمال بودن افراد بیمار ناقل در میان آنها بیشتر است.  

 

  2 فرض کنید در معرض ابتلا به یک بیماری میکروبی بوده اید ولی به آن مبتلا نشده اید، چه دلیلی برای بیمارشدن خود می توانید بیاورید؟

1. ممکن است عده کمی میکروب وارد بدنمان شده باشد. 2. دفاع خارجی (مانند پوست) جلوی آنها را گرفته باشد. 3. میکروب ها به محل مناسب خود در بدن نرسیده باشند. 4. گلبول های سفید آن ها را از بین برده باشند. 5. قبلاً به این بیماری مبتلا شده بودیم و یا واکسن آن را تزریق کرده بودیم . در نتیجه نسبت به آن مقاومت کرده ایم.  

 

  فکر کنید:
1 منظور از بیماری مسری چیست؟ آیا همه ی میکروب های مسری ناشی از میکروب های بیماریزا هستند؟

بیماری که از محیط زندگی یا افراد بیمار به افراد تندرست سرایت می کند. خیر، زیرا بعضی از بیماریهای مسری ناشی از کرم هاست . مثل کرم کدو و کرم قلابدار  

  چرا مأموران بهداشت افراد خارجی را فقط به خاطر برخی از بیماری های میکروبی در قرنطینه نگه می دارند. نه به خاطر همه ی انواع بیماریهای میکروبی ؟

زیرا فقط برخی از بیماریهای میکروبی مسری هستند. بعضی از بیماریهای میکروبی زودتر از دیگر بیماریها سرایت می کنند. همچنین بعضی از بیماریها خطرناک تر از دیگر بیماریها هستند.  

  منابع انتقال میکروب های بیماریزا به انسان کدامند؟

1. از راه بینی (تنفس هوای آلوده) 2. از راه دهان (از طریق آب آلوده و به دهان بردن چیزهای آلوده 3. از راه سوراخ شدن پوست از طریق گزیدن حشرات ، گاز گرفتن حیوانات، زخم ها و بریدگی ها.  

موضوعاتی درباره شناسایی علم میکروبیولوژی 

هدف این شاخه شناخت جانداران میکروسکوپی و مسائل مختلف مربوط به زندگی آنهاست.

علم میکروبیولوژی در مورد چگونگی استفاده بهینه از میکروارگانیسم ها و جلوگیری از ضررها و زیانهایی که میکروارگانیسم ها می توانند به حیات انسانها، دامها و نباتات وارد کنند، بحث می کند.

در گذشته به میکروبها شیطانهای نامرئی می گفتند اما امروزه باید به آنها فرشته های نامرئی بگوییم چرا که اگر میکروارگانیسم ها در چرخه حیات، وظیفه خویش را انجام ندهند، زندگی تمام موجودات از نباتات و حیوانات گرفته تا انسان به زوال کشیده می شود.

و باز بخشی از این میکروارگانیسم ها هستند که با ایجاد انواع بیماریهای عفونی زندگی بشر را به خطر می اندازند مانند "ابولا" که یک بیماری ویروسی ناشناخته بود و در آفریقا تعداد زیادی از افراد را به کشتن داد و یا "ایدز" که بشر را تا آستانه سال 2000 عاجز و ناتوان کرده است. بی شک نمی توان به نقش مهم میکروارگانیسم ها در هستی اعتقاد داشت و از اهمیت کاربرد رشته میکروبیولوژی که به عنوان بررسی میکروارگانیسم ها می پردازد، غافل ماند.

ماهیت:

اما میکروارگانیسم ها که اساس و پایه علم میکروبیولوژی را تشکیل می دهند، چه هستند؟

میکروارگانیسم ها موجودات ریز ذره بینی مانند: باکتریها، ویروسها، قارچهای میکروسکوپی و ژرتوزوئرها هستند که با چشم غیرمسلح دیده نمی شوند.

علم میکروبیولوژی که گرایشی از علم زیست شناسی است به بررسی و مطالعه میکروارگانیسم ها می پردازد. در این علم ارتباط میکروارگانیسم ها با خودشان و همچنین با موجودات عالی تر مانند انسان، حیوانات و گیاهان مورد بررسی قرار می گیرد.

 

رشته میکروبیولوژی که با میکروارگانیسم ها یعنی موجودات ریز ذره بینی سروکار دارد، دو جنبه مهم دارد. یکی مبارزه با میکروارگانیسم های خطرناک و بیماری زا که حیات انسانها، حیوانات و گیاهان را به خطر می اندازند و میکروبیولوژیست با شناسایی روش و مسیر ایجاد بیماری ها می تواند این مسیر را متوقف کرده و از چرخه و سیر بیماری جلوگیری کند و جنبه دیگر استفاده بهینه و مناسب از میکروارگانیسم ها برای تولید مواد غذایی و تبدیل بهینه صنایع غذایی مثل تهیه پنیر، ماست و یا حتی نان و همچنین تولید داروهای پزشکی و دامپزشکی می باشد.

اهمیت این رشته با توجه به نیاز صنایع غذایی و تخمیری به کارشناسان این رشته، نیاز علوم پزشکی و دارویی، نیاز سازمان های محیط زیست و مبارزه با آلودگی آن، نیاز کشاورزی و دام پروری، نیاز دانشگاه ها به مدرس و محقق و ... به خوبی روشن می شود.

گرایش های مقطع لیسانس:

گرانش میکروبیولوژی یکی از پنج گرایش رشته زیست شناسی سلولی و ملکولی است. اما لازم به توضیح است که ...

 

علم میکروبیولوژی گرایشهای مختلفی دارد که عبارتند از:

 

الف) گرایش پزشکی. در این گرایش میکروبهایی که برای انسان بیماری زا هستند و چگونگی فعالیت آنها بررسی می شود. البته این گرایش قسمت کوچکی از علم میکروبیولوژی را به خود اختصاص می دهد چرا که از میان میکروبهای شناخته شده فقط حدود 170 نوع میکروب، بیماری زا هستند و بقیه میکروبها تاکنون شناخته شده اند، میکروبهایی مفید می باشند.

 

ب) میکروبیولوژی غذایی. بسیاری از مواد غذایی مثل ماست یا پنیر به یاری میکروبها تولید می شوند.

 

ج) میکروبیولوژی صنعتی. در این گرایش از میکروبیولوژی از میکروبهای مفید برای تولید مواد صنعتی مانند اسیدها و کمپوست میکروبی (تهیه کود به یاری مواد زاید و زباله ها) استفاده می شود. همچنین از میکروبها در رفع آلودگی های محیط زیست استفاده می گردد.

 

آینده شغلی، بازار کار، درآمد:

 

دکتر یحیی همتی مدیر گروه میکروبیولوژی دانشکده پزشکی دانشگاه شهید بهشتی در این باره می گوید: میکروبیولوژی پایه و اساس بسیاری از علوم از قبیل: بیوشیمی، بیوتکنولوژی، زنتیک و پزشکی است.

 

برای مثال یکی از پایه های مستحکمی که پزشکی بر روی آن استوار است، میکروبشناسی است. چون علم میکروبشناسی است که توانسته است در مقابل حملات سهمگین بیماری های بسیار خطرناک و جهانگیر مانند فلج اطفال و یا طاعون با تشخیص، درمان و یا تهیه واکسن و راههای اساسی و موثر در اختیار بشر قرار دهد و باز علم میکروبشناسی است که باید راهی برای نجات انسان از چنگال بیماریهای عفونی جدید پیدا بکند.

 

یکی از کاربرهای رشته میکروبیولوژی حداقل در بعد سنتی، تشخیص بیماری است چون در آزمایشگاههای تشخیص طبی محققان عمدتاً با بیماریهای عفونی میکروارگانیسم ها سروکار دارند یعنی یا بطور مستقیم به تشخیص میکروارگانیسم ها می پردازند یا به تشخیص آثار حیاتی آنها می پردازند که نهایتاً این آثار حیاتی ما را به سوی یک میکروارگانیسم هدایت می کند مثل ترشح یک آنزیم یا تبدیل قند به اسید که در این موارد ما خود میکروارگانسم را نمی بینیم اما از آثار حیاتی آن می توانیم تشخیص دهیم که با چه میکروارگانیسمی سروکار داریم و این میکروارگانیسم چه بیماری را ایجاد کرده است. با توجه به اینکه متاسفانه امروزه دنیا با خطر شیوع مجدد بیماریهای میکروبی قدیمی و شیوع بیماریهای جدید روبرو است رشته میکروبیولوژی در پیشگیری و جلوگیری از بیماری کاربرد دارد مثل علم واکسینه لوژی که علم جدیدی است و وظیفه آن ساخت واکسنها و سرمهای مختلف می باشد. مواد غذایی و تولید مواد غذایی مختلف اثر میکروارگانیسم ها بسیار قابل توجه است. همچنین رشته میکروبیولوژی در کشاورزی بطور بسیار وسیعی در تشخیص آفات گیاهی، مبارزه با آفات گیاهی و ایجاد مقاومت گیاهی نسبت به آفات (ایجاد گیاهانی مقاوم به آفات و حشرات) مورد استفاده قرار می گیرد.

مایکل لینچ» مى خواهد بفهمد چرا ما شبیه باکترى ها نیستیم.
زیست شناسان تکاملى بر روى این نکته که انسان و دیگر موجودات زنده از اجداد باکترى مانند مشتق شده اند، اتفاق نظر دارند. تقریباً حدود
۲ میلیارد سال قبل، اجداد انسان انشعاب یافتند.
این گروه جدید که یوکاریوت ها نامیده شدند، رشد کرده و به جانوران دیگر، گیاهان، قارچ ها و پروتوزوآها تبدیل شدند. اختلاف میان یوکاریوت ها و دیگر موجودات که به پروکاریوت ها معروف اند، زیاد بوده و در عین حال بسیار اساسى است. دکتر «لینچ»، زیست شناس دانشگاه ایندیانا، از جمله دانشمندانى است که در پى کشف چگونگى تکامل این اختلاف ها است.
یوکاریوت ها در مقایسه با پروکاریوت ها بزرگ هستند. حتى یک پروتوزوآى تک سلولى ممکن است هزاران بار بزرگ تر از یک باکترى باشد. هنگامى که روى
DNA
این موجودات تمرکز مى کنیم درمى یابیم که این اختلاف ها بسیار اساسى تر و بنیادى تر هستند. ژنوم یوکاریوت ها بسیار پیچیده و در عین حال بسیار بزرگ بوده و حامل ژن هاى زیادترى است.
یوکاریوت ها علاوه براین قادرند به کمک ژن هاى خود فعالیت هاى بیشترى را انجام دهند. آنها مى توانند با الگوهاى بسیار پیچیده، مرتب ژن هاى خود را خاموش و روشن کرده و بدین ترتیب زمان و در نتیجه مکانى را که پروتئین ها ساخته مى شوند، کنترل کنند. آنها همچنین مى توانند از یک ژن واحد پروتئین هاى بسیارى بسازند. دلیل این مسئله نیز به این بازمى گردد که ژن یوکاریوت ها از واحدهایى که اگزون نامیده مى شوند، تشکیل شده است. اگزون ها در میان ساختارهایى از جنس
DNA که به هنگام نسخه بردارى، مضاعف نشده و به اینترون ها معروف اند، پراکنده شده اند. سلول هاى انسانى هنگامى که یک ژن را براى استفاده در ساختمان یک پروتئین مضاعف مى کنند، این اینترون ها را ویرایش مى کنند (در مرحله نسخه بردارى، اینترون ها مضاعف نشده و پس از شناسایى محدوده هر اینترون، این ناحیه بریده شده و دور انداخته مى شود-م). اما توانایى مهم دیگر این سلول ها آن است که قادرند اگزون ها را نیز ویرایش کنند، یعنى قادرند از ژن هاى یکسان پروتئین هاى مختلفى را ایجاد کنند. این چندکار گى به این معناست که یوکاریوت ها قادرند انواع مختلفى از سلول ها، بافت ها و اندام ها را ایجاد کنند بدون آنکه انسان ها کوچکترین شباهتى به باکترى ها داشته باشند.

غالب دانشمندان در توجیه این پیچیدگى ذهن خود را تنها متوجه یک نکته مى کنند: انتخاب طبیعى. از نظر این دانشمندان، از آنجا که چندکار گى مزیت تولیدمثلى به دنبال دارد بنابراین انتخاب طبیعى زمینه را براى تکامل آن فراهم کرده است. اما دکتر «لینچ» معتقد است که انتخاب طبیعى در مورد منشاء ژنوم یوکاریوت ها نقش ناچیزى داشته است. وى در این رابطه چنین مى گوید: «براى غالب مردم تکامل در انتخاب طبیعى خلاصه مى شود و معتقدند این انتخاب طبیعى است که باعث تکامل مى شود اما انتخاب طبیعى تنها یکى از چندین نیروى اساسى و بنیادى دخیل در امر تکامل است.»
در مقاله اى که براى چاپ در مجله «زیست شناسى مولکولى و تکامل» پذیرفته شده است، دکتر «لینچ» چنین آورده است: «پیچیدگى یوکاریوت ها ممکن است اتفاقى باشد.»
انتخاب طبیعى در واقع گسترش ژن ها در نتیجه توانایى آنها براى افزایش نسبت هاى بقا و تولیدمثل است. اما دکتر «لینچ» نشان داد هنگامى که ویژگى هاى منحصر به فرد یوکاریوت ها در ابتدا به صورت جهش هاى تصادفى ظاهر شدند، احتمالاً بسیارى از آنها مضر بوده اند.
از زمانى که یک اینترون در میانه یک ژن قرار مى گیرد، سلول مى باید بتواند مرزهاى آن را تشخیص دهد. این موضوع به سلول کمک مى کند تا به هنگام پروتئین سازى، بدون کپى کردن این ناحیه، به نسخه بردارى و ساخت پروتئین ادامه دهد. اما جهش هاى صورت گرفته بر روى اینترون کار سلول براى شناسایى این مرزها را مشکل تر مى کند. اگر سلول نتواند مرز اینترون ها را شناسایى کند، پروتئین ناقص ساخته مى شود. اگر انتخاب طبیعى در یوکاریوت هاى اولیه قدرتمند عمل کرده باشد مى بایست تمامى اینترون ها حذف شده باشند.زیست شناسان تکاملى مدت هاست دریافته اند که انتخاب طبیعى مسئله احتمالات است، نه سرنوشت و تقدیر. به همین دلیل است که ژن جهش یافته اى که نسبت هاى تولیدمثلى یک فرد را افزایش مى دهد نمى تواند گسترش این صفت در یک جمعیت را تضمین کند.
فرض کنید سکه اى را به هوا پرتاب کرده اید. احتمال شیر یا خط آمدن این سکه
۵۰ به ۵۰ است. اگر شما براى دوبار این کار را تکرار کرده و هر دو بار شیر بیاید نباید شگفت زده شوید. اما اگر براى ۱۰۰۰ مرتبه این کار را تکرار کردید و هر ۱۰۰۰
مرتبه شیر آمد باید متعجب و شگفت زده شوید.
به علاوه، انتخاب طبیعى با بزرگ تر شدن اندازه جمعیت بسیار کارآمدتر عمل مى کند. انتخاب طبیعى معمولاً در جمعیت هاى کوچک در گسترش ژن هاى مفید و محدود کردن ژن هاى مضر چندان قابل اعتماد عمل نمى کند.هنگامى که انتخاب طبیعى ضعیف عمل مى کند، ژن ها به مدد شانس بسیار فراوان تر مى شوند.گسترش تصادفى ژن ها به دریفت ژنتیکى یا رانش ژنى موسوم است. (به تکامل ساختار ژنتیکى یک جمعیت که انحصاراً از طریق تصادف پیش آمده باشد رانش ژنتیکى مى گویند. رانش ژنتیکى بسامدهاى آللى یک جمعیت را از نسلى به نسل دیگر تغییر مى دهد. یک آلل ممکن است صرف نظر از اینکه سودمند، زیانبار یا بى فایده باشد به طور اتفاقى حذف شود. بدین ترتیب رانش ژنتیکى مى تواند از تنوع ژنتیکى در درون یک جمعیت بکاهد ضمن آنکه مى تواند تفاوت هاى ژنتیکى بین جمعیت هاى مختلف را افزایش دهد.م) دکتر «لینچ» معتقد است که رانش ژنتیکى در یوکاریوت ها نسبت به پروکاریوت ها بسیار قوى تر عمل مى کند. چندین عامل در این امر دخیل اند که اندازه بزرگ تر یوکاریوت ها یکى از آنها است. حتى یک سلول یوکاریوتى واحد ممکن است
۱۰
هزار بار بزرگ تر از یک باکترى باشد. از طرف دیگر تعداد کمى از یوکاریوت ها قادرند نسبت به پروکاریوت ها در یک فضاى بسیار کوچک به حیات خود ادامه دهند و همین مسئله موجب ایجاد جمعیت هاى کوچک ترى از یوکاریوت ها مى شود.
دکتر «لینچ» بیان مى کند که یوکاریوت هاى اولیه رانش ژنتیکى قدرتمندترى را تجربه کرده اند. در واقع همزمان با کاهش جمعیت آنها انتخاب طبیعى ضعیف و رانش ژنتیکى قدرتمندتر شده است. بنابراین ژن هایى که براى این جمعیت پروتو- یوکاریوتى کاملاً مضر بوده است در نتیجه این مسئله گسترش یافته است.اگرچه این تغییرات ممکن است به وسیله رانش ژنتیکى اتفاق افتاده باشد اما تغییرات صورت گرفته این شانس را به انتخاب طبیعى داده اند تا سازگارى هایى را خلق کند. اگزون ها توانسته اند به هم متصل شده و پروتئین هاى سازگار با وظایف مختلف را ایجاد کنند. ژن ها توانسته اند در مکان هاى مختلف روشن شده و به ساخت اندام هاى جدید کمک کنند. در نتیجه موجودات چندسلولى پیچیده- مانند انسان- به وجود آمده اند.
انتخاب طبیعى، سازگارى هاى مفیدى را در یوکاریوت ها موجب شده است. به گفته دکتر «لینچ»: «اگر این سازگارى ها نبود ما الآن اینجا نبودیم.»
پروکاریوت ها هرگز شانس تکامل این پیچیدگى را در خود نداشته اند و علت این مسئله نیز به اندازه بسیار بزرگ جمعیت آنها بازمى گردد- انتخاب طبیعى به علت بزرگ بودن اندازه جمعیت پروکاریوت ها مراحل اولیه تکامل را در آنها مسدود کرده است. به گفته دکتر «لینچ»: «تنها یک دودمان خوش شانس وجود داشته که یوکاریوت هاى ایجادکننده ما در آن قرار داشته اند.»
دکتر «لینچ» ادعاهاى طرفداران «آفرینش هوشمند» را رد کرده و معتقد است که حیات در نتیجه تکامل پدید آمده است- طرفداران «آفرینش هوشمند» معتقدند حیات و تمامى پیچیدگى هاى موجود در آن حاصل تکامل نبوده و بلکه به دست موجودى هوشمند آفریده شده است. وى در این باره مى گوید: «در حقیقت بخش جذاب آنچه که زیست شناسان تکاملى تحقیق مى کنند به این موضوع بازمى گردد که چرا همه چیز اینقدر بد و ضعیف طراحى شده اند؟ اگر ما به ژنوم بزرگ ترى نیاز داشتیم قطعاً تکامل راه هوشمندانه دیگرى را براى ایجاد آن انتخاب مى کرد.»

 

نوشته شده در چهارشنبه ۱۳۸٩/٩/۱٧ساعت ۱۱:٤٠ ‎ب.ظ توسط FH نظرات () |


Design By : Night Skin