MAKALELER / MİKROBİYOLOJİ

Mikrobiyoloji bilim dalı, biyolojinin sayısız alt kollarından yalnızca birisi olmasına karşın biyolojinin temelini oluşturduğunu söyleyebiliriz. Mikroorganizmalar mikroskobun icadından sonra keşfedilmesine karşın, Pasteur mikrobiyolojinin babası sayılmaktadır.

Pasteur'un kuduz aşısını bulmasından sonraki diğer büyük keşfi ise havasız ortamdaki bazı maya ve bakterilerin solunum son ürünü olarak alkolü verdiğini ortaya koymasıdır.

Mikroorganizmalar yalnızca mikroskopla görülebilen yaratıklardır. Bu yaratıklar aklınıza gelebilecek hemen her yerde yaşarlar. Sürekli sirkülasyon halinde bulunan atmosferden yerin derinliklerine, Antarktika buzullarının içlerinden gayzer kaynaklarına kadar yeryüzünün hemen her yerinde yaşarlar.

Tıp alanında, endüstride, tarımda ve gıda sanayisinde mikroorganizmalardan oldukça faydalanılır. Örneğin sütün yoğurt ve peynire dönüşmesi bakteriler sayesinde olur. Diğer bir bakteri türü ise bazı çöp toplama merkezlerinde metan gazı üretimi için kullanılırlar.

Mikroorganizmalardan en bilinenlerini ise " Bakteriler " oluşturmaktadır. Diğer bilinenleri ise algler, tek hücreli yosunlar, tatlı su mikroorganizmaları, mayalar ve virüslerdir. Bunları teker teker ele alarak inceleyelim.

Ön bilgi :

Bakteriler taksonomik olarak sınıflandırılırken " Prokaryot " sınıfına dahil edilirler. Prokaryot sınıfındaki canlıların vücutları yalnızca bir hücreden oluşur ve vücutlarını oluşturan hücrede organel (mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum vs. ) bulunmaz ve ayrıca sahip oldukları DNA'nın muhafaza edildiği bir nukleusları (çekirdekleri) de yoktur.

Ökaryot (Eucaryota) sınıfına giren canlılar ise hem hücre içi organellere sahiptir hem de tek hücreli canlılardan (Algler, mayalar, archaeler vs. ) çok hücreli canlılara kadar (kedi, tavşan gibi) geniş bir tür yelpazesine sahiptir.

Bakteriler çok geniş bir yaşama alanına sahiptirler. Antartikada 0 derecedeki buzulların içerisinde yaşadıkları gibi , " Gayzer " adı verilen ve 100 derece sıcaklıktaki kaynar su püskürten kuyularda bile yaşarlar. Bu kadar düşük soğuklukta ve bu kadar yüksek sıcaklıkta yaşamlarını devam ettirebilmeleri, vücutlarındaki koruyucu " Kalkan enzimleri " ile başarılır.

Bu bakteriler yerin çok derinlerinde oksijen bulunmayan ortamlarda yaşamaktadırlar. Öyle ki oksijen gazı bu bakteriler için öldürücü etkisi olan bir zehir gibidir. Bu yüzden oksijenin ulaşamadığı derin yerlerde yaşarlar.

Endüstride kullanılan bu bakteriler gerekli ortam koşulları sağlanmak koşuluyla ortamdaki maddeleri kullanarak kendisi için enerji depolarken solunum son ürünü olarak da metan gazını dışarı verir. Bu mükemmel biyokimyasal özellikleri sayesinde insanlar tarafından çöp toplama merkezlerinde metan gazı üretimi için kullanılırlar.

Mikroorganizmaların o kadar çok türü vardır ki bu türlerin yalnızca % 1'i insan ve diğer canlılar üzerinde hastalık meydana getirirler. Geriye kalan % 99'luk çoğunluğa sahip türler ise doğada simbiyotik yada kommensal olarak yaşarlar.

Bakterilerin bazı türleri " Spor " veya " Kist " adı verilen kalkanlarla kendilerini kötü şartlara karşı korurlar. Bakteriler bu kalkanlarla kendilerini yüzyıllar boyunca dış ortamdan izole edebilirler. Ortam şartları düzeldiği zaman kist veya sporlarını kırarak tekrar hücre içi metabolik faaliyetlerini harekete geçirirler.  

Bir bakteri ya ortama başka bir bakteri tarafından bırakılmış DNA yı yada ölmüş ve parçalanmış bir bakterinin DNA'sını hücre duvarından içeri alarak kendi DNA zincirine ekler. Bu sayede başka bakterilerin sahip olduğu DNA bilgilerini kendine ekleyerek direnç sağlar.

Bakterilerin bu özelliği tıp alanında büyük problem teşkil eder. Örneğin hastalandınız ve doktorunuz size belirli periyotlarda kullanmanız için antibiyotik (mikrop kırıcı) verdi. Eğer siz bu antibiyotiği gereği gibi kullanmayıp aksatırsanız, bakterilerin birbirleri arasında DNA alışverişinde bulunmalarına zaman bakımında yardım etmiş olursunuz.

Bir bakteri antibiyotiği algıladığında direnç genlerini hareke geçirerek bir tür protein üretir. Bu protein antibiyotiğe karşı bakteriyi korur. Bakteri bununla da kalmaz ve antibiyotiğe direnç geninin bir kopyasını çıkarıp ortama bırakır. Ortamda serbest dolanan ve direnç genini taşımayan diğer bir bakteri ise kopyalanan bu geni kendi bünyesine alarak kendisini dirençli hale getirmiş olur.

Bir bakterinin bu derece mükemmel bir donanımla antibiyotiklere ve ilaçlara karşı meydan okuması, ve oluşturduğu kalkanlarla yüzyıllar boyu hiç bir değişikliğe uğramadan kendini dış koşullara karşı koruyabilmesi, bir yaradılış harikası olduğunu gözler önüne sermektedir.

                                                                                   SOLVER KİMYA