Mikrobiyoloji Üzerine Hızlı Notlar

İşte mikrobiyoloji ile ilgili notların bir derlemesi. Bu notları okuduktan sonra öğreneceksiniz: 1. Mikrobiyolojinin Anlamı 2. Mikrobiyolojinin Tarihi 3. Altın Çağ 4. 20. Yüzyılda Mikrobiyoloji 5. Hindistan'da Mikrobiyoloji 6. Dallar 7. Çevre Mikrobiyolojisinde Mikroplar 8. Bilgisayar Uygulamaları 9. Yosunlar 10. Mantarlar 11. Bakteriler 12. Virüs 13. Enstrümantasyon.

İçindekiler:

Mikrobiyolojinin Anlamı Üzerine Notlar
Mikrobiyoloji Tarihi Üzerine Notlar
Mikrobiyolojinin Altın Dönemi Üzerine Notlar (1860-1910)
20. Yüzyılda Mikrobiyoloji Üzerine Notlar
Hindistan'da Mikrobiyoloji Üzerine Notlar
Mikrobiyoloji Dalları Üzerine Notlar
Çevresel Mikrobiyolojide Mikroplarla İlgili Notlar
Mikrobiyolojide Bilgisayar Uygulamaları Üzerine Notlar
Mikrobiyolojide Yosun Üzerine Notlar
Mikrobiyoloji Üzerine Mantarlar Üzerine Notlar
Mikrobiyolojideki Bakteriler Üzerine Notlar
Mikrobiyolojide Virüs Üzerine Notlar
Mikrobiyoloji Enstrümantasyonu Üzerine Notlar

Not # 1. Mikrobiyolojinin Anlamı:

Mikrobiyoloji, kelimenin tam anlamıyla mikroorganizma bilimi anlamına gelir. Mikroorganizmalar veya mikroplar - bazen dedikleri gibi - yardımsız insan gözünün göremediği kadar küçük canlı formlarıdır. Normal görüşü olan insan gözü, 0, 2 mm'den küçük bir nesneyi açıkça göremiyor. Genel olarak, mikroorganizmalar 0, 2 mm'den çok daha küçüktür ve bu nedenle çıplak gözle görülmezler.

Pek çok farklı tipte canlı vücut mikroorganizmalar kategorisine girmektedir. Bunlar sadece bakteri, protozoa, amip, basit alg ve mantar gibi tüm tek hücreli organizmaları, küfler, filamentli algler, sümük küfleri vb. Gibi küçük çok hücreli formları değil, virüsler, viroidler ve yakın zamanda keşfedilen enfeksiyöz proteinleri de içerir. prionlar denir.

Bu aselüler formların mikroorganizmalar olarak kabul edilip edilemeyeceği tartışılabilir bir konudur, ancak bunların mikrobiyoloji kapsamına girdiğine dair bir fark yoktur. Hücresel mikroorganizmalar genel olarak, milimetrenin binde biri olan mikrometre birimi (μm veya basitçe μ) cinsinden ölçülür. Aselüler formlar çok daha küçüktür ve bu nedenle Jim'in binde bir parçası olan nanometre (nm) birimi cinsinden ölçülürler.

Seçilen birkaç hücresel ve aselüler formun boyutları, aşağıdaki Tablo'da gösterilmiştir:

Bazı virüsler çok küçük olsa da, viroidler daha da küçüktür. 250-370 nükleotid uzunluğunda dairesel tek zincirli RNA molekülleridir. Benzer şekilde prionlar, yaklaşık 30-35.000 moleküler ağırlığa sahip proteinlerdir. Bugüne kadar bilinen tüm viroidler bitkilerde hastalıklara neden olurken, prionlar insan dahil tüm hayvanları enfekte eder.

Bu nedenle, mikrobiyal dünyanın çok çeşitli canlı formları topluluğunu kapsadığı açıktır. Bu görünmez dünya o kadar belirgindir ki, bizim tanıdığımız görünür canlı dünyadan çok farklıdır ki, 1866'da (1834-1919), onları hayvanlar ve bitkilerden farklı olarak Protista adında bir krallığa böldü.

Protistler çoğunlukla tek hücreli ve yapıda bitki ve hayvanlardan daha basittir. Daha sonra, bütün biyolojik hücrelerin temel olarak ökaryotik veya prokaryotik olan iki organizasyon türünden birine sahip olduğu kabul edildi. Hücresel mikroplar ayrıca ökaryotik ve prokaryotik tiplere bölünebilir, örneğin mikro mantarlar, mikro algler, protozoa, amipler vb. Ökaryotiktir, oysa bakteri ve siyanobakteriler (önceden Cyanophyceae olarak Algae'ye dahil) prokaryotiktir.

1970'lerde prokaryotlar Eubacteria ve Archaebacteria olmak üzere iki alana ayrılmıştır. Virüsler, viroidler ve prionlar aselülerdir. Yani ne prokaryotik ne de ökaryotik değiller. Bu mikrobiyal dünya sadece çok çeşitli değil, aynı zamanda çok büyük ve bu görünmez dünyanın çoğu hala bilinmemektedir.

Bilim adamları, bugüne kadar sadece yaklaşık 4.000 bakteri türünün ekildiğini ve çalışıldığını iddia ediyorlar. Hatta daha az sayıda arkebakteriyel ve ökaryotik mikrop türü seçildi. Bu muhtemelen toplam mikrop sayısının% 1'inden daha azını oluşturur.

Yani, mikropların büyük bir çoğunluğu hala bizim için bilinmiyor. Buna karşılık, bitkiler ve memeliler hakkındaki bilgi durumumuz daha tatmin edicidir. Tahmini tür sayısının yarısından fazlası bilinmektedir. Bilgimizdeki bu tutarsızlığın ana nedenlerinden biri, açık bir şekilde mikrobiyal dünya ile tanışmamızın görünür dünyadan çok daha sonra başlamış olmasıdır. Diğer bir sebep, küçük boyutlarından ve kullanımda teknik zorluklardan kaynaklanmaktadır.

Bununla birlikte, mikrobiyal çeşitlilik, daha yüksek organizmalardan daha yaygındır. Öyle olmanın birkaç nedeni var. Açık nedenlerden biri, mikropların gezegenimizde bitkilerden ve hayvanlardan çok daha erken ortaya çıkmasıdır (Şekil 1.1).

Uzun evrim tarihi boyunca, diğerlerine göre çeşitlendirmek için çok daha uzun zamanları olmadı, aynı zamanda dünyanın içinden geçmek zorunda olduğu birçok farklı iklim değişikliğini deneyimleme şansı buldular. Dahası, genç gezegenin tek işgalcileri olan mikroplar, bakımlarını destekleyen tüm olası alanlara erişme konusunda rekabet etmek zorunda değildi.

Prokaryotların bu gezegeni ilk kez kolonileştiren ilk kişiler olduğu kabul edilse de, erken organizmaların doğası, ortaya çıkma zamanları ve daha da önemlisi, nasıl ortaya çıktıkları henüz kesin olarak bilinmedi. Dünyanın yaşı yaklaşık 4.5 x 10 ⁹ yıldır.

Bilim adamları ilk canlı hücrelerin bazen 3.7 ila 3.8 x 10 ⁹ yıl arasında ortaya çıktığını düşünüyor. Bu, yaşamın Dünya'nın yaratılmasından bir milyar yıl sonra ortaya çıktığı anlamına gelir. Ne yazık ki, ilk organizmalar bize doğası hakkında herhangi bir bilgi vermek için kesin fosil kayıtları bırakmamışlardır.

Stromatolitler adı verilen mineral madde ve mikrobiyal matların birleşmesiyle oluşan bazı tabakalı kayaçların, yaklaşık 3.5 x 10 ⁹ yıl öncesine kadar geldiğine inanılmaktadır. Stromatolitlerin mikrobiyal bileşenleri siyanobakterilere benzer.

Siyanobakteriler prokaryotik organizmalar olmasına rağmen, onları en ilkel hücresel organizmalar olarak kabul etmedeki güçlük onların aerobik olmaları ve ilkel dünyanın herhangi bir aerobik yaşamı destekleyecek serbest oksijene sahip olmadığına inanılmasıdır. Şimdi atmosferde bulunan oksijen gazı, yeşil bitkiler ve siyanobakteriler tarafından gerçekleştirilen fotosentezin bir yan ürünü olarak ortaya çıkmıştır.

Bu nedenle, ilk canlı organizmaların, fermantasyon yoluyla yaşam aktiviteleri için enerji üreten anaerobik olduğuna inanılmaktadır. Çoğu ökaryotun aerobik olması nedeniyle evrimleri ancak serbest oksijen fotosentez yoluyla ortaya çıkmaya başladıktan sonra başlayabilirdi.

Bilim adamları, protozoanın ökaryotik mikroplar arasında ilk ortaya çıkan olduğuna inanmaktadır. Bazı anaerobik protozoalar olduğu için, oksijen fotosentezinin evrimi öncesinde bile görünmüş olabilirler. Dünyadaki yaşamın kökeni hakkındaki bilgilerimizin durumu neredeyse aynı derecede belirsizdir.

Daha iyi bilinen ve bilimsel olarak kabul gören görüş, Haldane-Oparin hipotezidir. Bu hipotez, ilkel genç gezegenimizde hüküm süren şartlarda, okyanuslarda biriken organik bileşiklerden yaşamın de novo göründüğünü göstermektedir.

Kademeli olarak artan karmaşıklığa sahip organik bileşikler, metan, amonyak, karbon dioksit, su vb. Gibi basit bileşiklerden üretildi. Bu bileşiklerin - ilkel toprak atmosferinde mevcut olduğuna inanılan - basit organik bileşiklerin üretilmesi için birbirleriyle reaksiyona girdiler.

Karmaşık organik moleküllerin üretiminde önemli rol oynamış olabilecek faktörler; serbest oksijen, ozon tabakasının yokluğundan dolayı yeryüzünün yüzeyine ulaşan güneş tarafından yayılan ultraviyole ışığının olmaması ve ilkelde sık ve şiddetli elektrik boşalmasıdır. atmosfer.

Okyanuslarda biriken bu bileşikler, ilk kendi kendini kopyalayan sistemi oluşturmak için birbirleriyle etkileşime girebilecekleri yüksek bir konsantrasyona ulaşmak için biriktirilir. Miller ve Urey tarafından 1953'te yapılan deneyler ve daha sonraki bilim adamlarının benzer deneyleri, yapay koşullar oluşturarak laboratuarda H2, NH3, CH4 ve su gibi basit bileşenlerden organik bileşikler üretmenin oldukça mümkün olduğunu kanıtladı. ilkel dünyada var olduğu sanılıyordu.

Örneğin Miller ve Urey deneyleri, metan içerisindeki karbonun% 10'undan fazlasının organik asitleri, yağ asitlerini, aldehitleri ve glisin, alanin, aspartik asit, valin ve benzeri amino asitleri içeren organik moleküllere dönüştürülebileceğini göstermiştir. lösin.

Farklı başlangıç materyalleri ve enerji kaynağı ile yapılan sonraki deneyler, şekerler, pürinler, pirimidin ve hatta ATP gibi daha karmaşık ve biyolojik olarak anlamlı moleküller verdi. Bu hipotez, ilk biyolojik hücrenin evriminden önce uzun bir kimyasal evrim öngörmektedir. Hücre öncesi formlara dair jeolojik bir kanıt bulunmadığından, biyolojik bir hücrenin tüm yapısal ve işlevsel karmaşıklıklarıyla birlikte görünmesi aniden görünmektedir.

Panspermean teorisi olarak adlandırılan ikinci bir hipotez, yaşamın bu gezegende ortaya çıkmadığını, ancak yaşamın 'tohumunun' dünya dışı bir kaynaktan geldiğini ve misafirperver koşullar altında burada geliştiğini tutar.

“Mars” gezegeni, birçok insan tarafından, güneşin yerçekimiyle çekerek yaşam tohumlarının dünyaya çekildiği muhtemel dünya dışı beden olduğu düşünülmektedir, çünkü dünyanın yörüngesi güneşe Mars'tan daha yakındır.

Bu hipotezin ardındaki sebep, Mars'ın (dünyadan güneşten daha küçük ve daha uzak olması), daha erken soğuduğu ve muhtemelen o zaman bir tür yaşam biçimini destekleyebilecek bir suya sahip olmasıdır. Büyük meteorların gezegenlerle çarpışması, “bombardıman aşaması” olarak adlandırılan tüm gezegenlerin yalnızca günlerinde düzenli bir özellikti.

Bu tür etkiler, bazı yaşam tohumları içeren Mars yüzeyinden parçalara ayrılmış olabilir. Bunlardan bazıları biyolojik evrimi başlatmak için toprağa ulaşmış ve elverişli koşullar altında çoğalabilirdi. Hercai menekşe teorisi büyük ölçüde spekülatiftir. Mars'ta herhangi bir yaşam biçiminin varlığına dair bir kanıt bulunamamasına karşın, son zamanlarda geçmişte suyun varlığına dair kanıtlar elde edildi.

Yaşamın dünyadan ne şekilde kaynaklandığı her ne şekilde olursa olsun, prokaryotların ökaryotlardan önce geldiğine dair hiçbir şüphe yoktur. Doğal olarak büyüyen soru, bir ökaryotik hücrenin prokaryotik bir hücreden nasıl evrimleştiğidir? Bir ökaryotik hücre birçok açıdan prokaryotik olandan farklıdır. Bu farklılıklar arasında, çift zara bağlı hücre organellerinin varlığı özel ilgi konusudur.

Bazı insanlar ökaryotik hücrelerde bulunan mitokondri ve kloroplastların sırasıyla aerobik bir bakteri ve siyanobakteriden, ardından kalıcı bir simbiyotik ilişkinin kurulmasıyla sarıldığına inanırlar. Etkileyen organizma, bir amip veya muhtemelen hücre duvarı kaybetmiş veya kaybedilmemiş bir bakteridir.

Bu fikir endosimbiyotik hipotezde yer almaktadır. Bununla birlikte, çift membran bağlı çekirdeğin veya ökaryotik hücrelerin diğer yapılarının nasıl geliştiğini açıklamaz. Endosimbiyotik hipotez, kloroplast ve siyanobakterilerin benzerliklerinde destek bulur. Her ikisi de benzer bir mekanizma kullanarak sudan oksijeni meydana getiren oksijen fotosentezini gerçekleştirir.

Her ikisi de, genetik materyallerini dairesel DNA formunda olan kendi kendini kopyalar. Her ikisi de 70S ribozomlarına ve streptomisin tarafından protein sentezinin inhibisyonuna sahiptir. Kloroplastların ve siyanobakterilerin ribozomal gen dizilerinin analizi yakın bir benzerlik göstermiştir. Maya-mitokondri çoğalmasının eritromisin ve kloramfenikol tarafından engellenmesi, benzer bakteri davranışıyla benzerlik göstermektedir.

Not # 2. Mikrobiyoloji Tarihi:

Mikrobiyoloji tarihi, sürekli bir ilerleme hesabıdır (diğer tarihler gibi) ve farklı evreleri ayırmak zordur. 1940'lardan beri, mikroorganizma, genetik ve biyokimya gibi temel yaşam süreçlerinin incelenmesi için deneysel materyaller olarak giderek daha fazla kullanılmaya başlandı. Laboratuarda kontrollü koşullar altında mikroorganizmaların büyümesi kolaydır.

Nispeten kısa bir sürede çok sayıda genetik olarak homojen birey elde edilebilir. Yüksek bir yüzey / hacim oranına sahip olmasının bir sonucu olarak, mikroorganizmalar daha yüksek organizmalardan çok daha yüksek bir metabolik hıza sahiptir. Ayrıca mikroorganizmalar, özellikle tek hücreli bakteriler, büyük bir metabolik esnekliğe sahiptir.

Bu özellikler bilim insanlarını çalışma materyalleri olarak kullanmaları için çekti. Dahası, yirminci yüzyılın ilk çeyreğinde, tüm canlı organizmalardaki temel yaşam süreçlerindeki benzerliğin, biyokimya birliği kavramına yol açtığı anlaşılmaya başlandı.

Mikrobiyolojideki ve ilgili alanlardaki gelişmeler o kadar hızlı ve çeşitliydi ki, yalnızca bazı olağanüstü katkılardan söz edilebilir. 1941'de, GW Beadle ve EL Tatum, ascomycetous bir mantar olan Neurospora crassa'nın oksotropik mutantlarını izole edebildi.

Bu tür mutantlar zorunlu olarak kültür ortamına bir veya daha fazla büyüme faktörü eklenmesini gerektirmiştir, bununla birlikte ebeveyn tipi büyüme faktörleri olmadan büyüyebilir. Mutantlarda büyüme faktörü gereksinimi, belirli büyüme faktörünün sentezini kontrol eden gende meydana gelen değişiklik nedeniyle gelişmiştir. Beadle ve Tatum, çalışmaları temelinde ünlü 'bir gen - bir enzim' hipotezini önerdiler. 1958'deki çalışmaları için Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

F Griffith (1928) pnömokoklarda dönüşümü keşfetti. Pnömokoklar çiftler halinde kalır (diplococcus) ve iki tip vardır. Bir tipte, bir çift kok, kapsül olarak adlandırılan kalın bir polisakarit kaplaması ile kapatılır. Diğer tip kapsül olmadan. Kapsülün varlığı veya yokluğu, stabil bir genetik karakterdir.

Önemli olan, kapsüllenmiş pnömokokların, kapsüllenmemiş olanların avirulent olmasına rağmen, pnömoniye neden olan patojenik olmasıdır. Bu, deney farelerine canlı hücreler enjekte edilerek Griffith tarafından test edildi. Canlı virulan pnömokok alan hayvanlar öldü ve virulan olmayan tip alan hayvanlar hayatta kaldı. Bu bekleniyordu. Virülan bakteriler ısıyla öldürüldükten sonra farelere enjekte edildiğinde, hayvanlar hayatta kaldı.

Bu da bekleniyordu. Daha sonra, Griffith ısıyla öldürülen virülan pnömokokları ve yaşayan avirulent pnömokokları enjekte etti. Beklenmeyen bir şey oldu. Enjekte edilen hayvanlar öldü. Ölü farelerin Griffith'lerin ciğerlerinden canlı kapsüllenmiş pnömokokları izole edebilir. Ölü virülan bakterilerden yaşayan avirulent bakterilere, “kapsüllenmiş virülan pnömokoklara dönüşen” bir şeyin geçtiği sonucuna varmıştır. Bu fenomen dönüşüm olarak adlandırıldı.

Dönüşüm prensibinin niteliği, OT Avery ve iş arkadaşının deoksiribonükleik asit (DNA) olduğunu keşfettiği 1944 yılına kadar bilinmiyordu. Bu, DNA'nın genetik materyal olduğunu kanıtlayan ilk kanıt olduğu için büyük öneme sahip bir bulgu oldu. Dönüşüm olgusunun, genetik değişimin bakterilerde gerçekleşebileceği ilk mekanizma olduğu kanıtlanmıştır.

1946'da J. Lederberg ve EL Tatum, Escherichia coli'de genetik materyalin iki hücrenin doğrudan konjügasyonu ile bir bakteriden diğerine geçebileceğini keşfetti. Verici ve alıcı hücreler arasındaki doğrudan temasın konjugasyon için gerekli olduğunu kanıtladılar. Elektron mikroskobu, iki hücrenin dar bir konjugasyon tüpüyle birleştirildiğini ortaya koydu.

E. Coli'deki konjugasyon mekanizmasını incelerken, F. Jacob ve EL Wollman (1952) donör (erkek) ve alıcı (kadın) olmak üzere iki çiftleşme türü olduğunu keşfetti. Genetik materyal, donörden alıcıya konjugasyon tüpü yoluyla geçti. Sonunda, W. Hayes, bir E. coli bakterisinin bir donör olarak hareket etme yeteneğinin, bir kromozomal DNA parçası olan doğurganlık faktörü (F) mevcudiyeti ile belirlendiğini keşfetti. Alıcı bakteri F faktörü yoktu.

Bakterilerde yine bir başka genetik değişim modu, J. Lederberg ve N. Zinder (1952) tarafından Salmonella typhimurium'da keşfedilmiştir. Genetik materyalin ılıman bakteriyofaj (virüs saldıran bakteriler) ile transfer edilebileceğini buldular. Genetik materyalin bakteriyofaj yoluyla değişimi olgusuna transdüksiyon denir.

Transdüksiyonda, faj DNA'sına küçük bir bakteri kromozomu parçası dahil edilir. Böyle bir faj, bakteri hücresinden salındığında ve başka bir bakteri hücresine saldırdığında, birleştirilen bakteri DNA'sını içeren DNA'sını yeni konakçıya enjekte eder.

1950'de daha önce A. Lwoff, lizojenik fenomenini keşfetti. Ilıman bakteriyofajlar litik bakteriyofajlar gibi konakçı bakteri hücresinin hemen parçalanmasına neden olmaz. Bunun yerine, birkaç nesiller için bir tür barışçıl bir arada yaşamaya, bir lizojenik duruma girerler.

1952'de MS Hershey ve M. Chase, bir bakteriyofajın, protein katının dışarıda kalırken DNA'sını konak bakteriye enjekte ederek bakteriyel bir hücreyi enfekte ettiği klasik zarif bir deneyle gösterdi. Bunu, bir setinin radyoaktif kükürt (35S) ile etiketlenmiş protein kaplamalarına ve diğerlerinin de radyoaktif fosforla ( ³² P) etiketlenmiş protein kaplamalarına sahip olduğu iki faj partikülü seti oluşturarak kanıtladılar.

Bunların ayrı ayrı E. coli'ye bulaşmasına izin verildi ve bir süre sonra bakterilere bağlı fajlar uzaklaştırıldı. ³² P etiketli fajın, bakterilere radyoaktivite aktardığı, ancak ³⁵ S etiketli fajın, nükleik asidin bakterilere girdiğini ve protein kaplamanın girmediğini gösterdiği görülmüştür.

1953'teki ilanından bu yana tüm bilim dünyasını derinden etkileyen bir olay, JD Watson ve FHC Crick tarafından önerilen DNA çift sarmalının modeli oldu. Model kimyasal analitik verilere ve diğer birkaç çalışan tarafından elde edilen DNA'nın X ışını kırınım modellerine dayanıyordu. Watson ve Crick bu verileri DNA yapısının teorik bir modelini oluşturmak için kullandı.

Çift sarmal, birbiriyle iç içe geçmiş ve çift nükleik asit baz çiftleri arasındaki hidrojen bağları ile bir arada tutulan iki polinükleotit zincirinden oluşmuştur. Her çift bir pürin ve bir pirimidin bazı ihtiva ediyordu. İki tane purin var - adenin ve guanin ve iki pirimidin - timin ve sitozin. Normal çiftler adenin-timin ve guanin-sitozin idi. Polinükleotid iplikçikler, bir kafa ve kuyruğa sahip bir kutupluluğa sahipti ve iki iplikçik antiparaleldi.

1958'de M. Meselsohn ve FW Stahl, DNA moleküllerinin, yarı-koruyucu bir mekanizma ile tam olarak benzer iki molekül molekülü üretmek üzere çoğaldıklarını kanıtlayan zarif bir deneyle kanıtladılar; bu, her bir kızın molekülünün ana DNA molekülünün bir telini içerdiği anlamına gelirken diğer iplik yeni sentezlenir. 1950’lerin sonunda, DNA’nın evrensel genetik materyal ve genetik bilgi deposu (birkaç RNA-virüsü hariç) olarak rolü iyi anlaşıldı.

Gen etkisinin anlaşılması, yani genetik bilginin bir organizma tarafından farklı biyokimyasal reaksiyonları katalize etmek için enzim proteinleri üretmek için nasıl kullanıldığı 1950'lerde de başladı. Sanger ve arkadaşları (1954), yalnızca 51 amino asit içeren nispeten basit bir polipeptit hormonu olan insülinin amino asit dizisini belirlediler.

Yavaş yavaş, ribonükleaz (124 amino asit), TMV kaplama proteini (158 amino asit), hemoglobin (574 amino asit) vb. Gibi daha karmaşık proteinlerin sekans analizi yapıldı. Yakında, her bir protein için, amino asit dizisinin sabit olduğu ve dizilimdeki bir değişikliğin, belirli bir proteinin fonksiyon bozukluğuna yol açabileceği kabul edildi.

Farklı proteinlerin amino asit dizisinin sürdürüldüğü mekanizmanın anlaşılması merkezi bir sorun haline geldi. Birkaç önemli keşif bu anlayışı mümkün kılmıştır. Ribozomlar, hayvan hücrelerinde Claude (1943) ve Schachman ve arkadaşı (1952) tarafından bakterilerde keşfedilmiştir.

Zamenik ve Hoagland (1953), transfer RNA'yı keşfetti ve Volkin ve Astrachan (1957), fajla enfekte olmuş E. coli'de haberci RNA'yı keşfetti, Weiss ve Nakamoto (1961), genetik bilgiyi kopyalayabilen bir DNA-DNA-RNA-RNA polimeraz enzimini bildirdi. DNA'dan RNA'ya, Nirenberg ve Matthaei (1961), yapay olarak sentezlenmiş bir mesajlaşma RNA'yı kullanarak in vitro protein sentezini gerçekleştirmeyi başardı.

Genetik bilginin DNA'da nasıl kodlandığının anlaşılması - genetik kod. Üçlü kod Brenner ve Crick (1961) tarafından keşfedilmiştir. Takip eden yıllarda genetik kod Holley, Khorana ve Nirenberg (1966) tarafından tamamen deşifre edildi.

Yukarıdaki keşifler, DNA'da deoksiribonükleotit sekansı formunda kodlanan genetik bilginin, tamamlayıcı bir ribonükleotit sekansı formunda RNA'ya geçirildiği (veya transkripsiyonu) göre "Merkez Dogma" nın geliştirilmesini mümkün kılmıştır. ve bilgilerin amino asit dizisine çevrildiği, RNA'dan proteine.

60'lı yılların başlarında görülen bir diğer önemli gelişme, F. Jacob ve J. Monod'un klasik çalışmasıyla gen regülasyonunun anlaşılmasıydı. 1961'de E. coli'deki laktoz metabolizması konusundaki araştırmalarına dayanarak operon hipotezini önerdiler. Çalışmaları ilk kez tüm genlerin yapısal proteinler ve enzimler yapımında yer almadığını ancak bazı genlerin diğer genlerin düzenleyicisi olarak görev yaptığını gösterdi. 1966'da Mueller ve Gilbert, ilk regülatör proteini (baskılayıcı) gen regülasyonunun operon modelini büyük ölçüde doğrulayan E. coli'den izole edebildi.

1970'lerde, bilim insanlarının bakteriyel genlerin kasıtlı manipülasyonu hakkında düşünmelerine yardımcı olan çok önemli bulgular yapıldı. Bu bulgular arasında, kısıtlama endonükleazının W. Arber ve HO Smith (1970) tarafından keşfedilmesi ve retrovirüsün tersine transkriptazın H. Temin ve D. Baltimore (1970) tarafından keşfedilmesi, modern genetik mühendisliği temelli gelişimin çoğuna katkıda bulunmuştur. rekombinant DNA molekülleri üzerinde.

Rekombinant DNA teknolojisi sayesinde, transgenik bakteri, bitki ve hayvanları üretmek için istenen genleri klonlamak mümkün hale geldi. Böylece, bakteri içindeki birkaç insan genini klonlayarak, modern biyoteknoloji çağında kullanılan terapötik öneme sahip ürünler elde etmek mümkün olmuştur. Rekombinant mikroorganizmalardan elde edilen ürünlerden bazıları Tablo 1.2'de listelenmiştir.

1970'lerde tarihsel öneme sahip diğer olayların arasında, Kohler ve Milstein tarafından monoklonal antikorların üretimi için hibridoma tekniğinin geliştirilmesi ve 1977'de Carl Woese ve çalışma arkadaşlarının araştırması ile arkebakterilerin belirgin bir prokaryot grubu olarak tanınması vardı.

İnsan insülini geni, 1979'da bakterilere başarıyla aktarıldı ve ürün, 1982'de diyabetlilere klinik uygulama için onaylandı. Benzer şekilde, hepatit B virüsünün yüzey antijenik protein geni, 1982'de klonlandı ve mikrobiyal ürün, 1986'da aşı olarak onaylandı.

Derin önem taşıyan önemli bir keşif, proteinlerin yanı sıra RNA'nın da katalitik aktiviteye (ribozim) sahip olabileceği yönündedir. 1983-84'te Gallo ve Montagnier, AIDS'in nedensel ajanı olan HIV'i edinmede başarılı oldular (Edinilmiş İmmün Yetmezlik Sendromu). 1984 yılında Mullis, küçük bir DNA parçasından çok sayıda kopya alabilen olağanüstü bir sistem olan PCR'yi (Polimeraz zincir reaksiyonu) keşfetti.

1990'larda bakteri için ilk tam genom dizisi görünmeye başladı. Ayrıca maya ve giardia genom dizisinin tamamı tamamlandı. 2000 yılında, insan genom dizilimi büyük bir işbirlikçi program olan İnsan Genom Projesi ile neredeyse tamamlandı.

1990'lı yıllarda genetik bozukluklardan muzdarip olan hastalara sağlıklı bir genin doğrudan eklenmesiyle insan gen terapisi için ciddi girişimler başladı. 1995 yılında SB Prusiner, insanlar dahil olmak üzere merkezi sinir sisteminin belirli hastalıklarına neden olabilecek enfektif protein parçacıkları olan prionları keşfetti.

Prionların, başka herhangi bir protein için bilinmeyen bir özellik olan üreyebileceği iddia edildi. Büyük kargaşaya neden olan bir başka başarı da “Dolly” adı verilen bir kuzu üreterek hayvanda başarılı klonlama oldu.

Not # 3. Mikrobiyolojinin Altın Dönemi (1860-1910):

Mikrobiyoloji dönemi, Louis Pasteur (Fransa) ve Robert Koch'un (Almanya) çalışmasıyla başladı. Louis Pasteur (1822-1895), haşlanmış besiyerinin, “toz kanadı” bir şişede temiz kalabileceğini, havadaki soğumaya yeniden girerken toz parçacıklarının yerleşebileceği, kıvrımlı bir yatay tüp vasıtasıyla havaya açık kalabileceğini gösteren bir kaç yönü araştırdı. Damar (Şekil 1.1).

Pasteur ayrıca, sessiz bir mahzende veya dağın tepesinde nispeten tozsuz bir atmosferde, sızdırmaz şişelerin açılabileceğini ve daha sonra kontaminasyonu önlemek için tekrar kapatılabileceğini göstermiştir. Pasteur 1864'te Sorbonne'da bir konferans verdi ve yaşamın bir mikrop ve mikropun bir yaşam olduğunu keşfederek sansasyon yarattı. F. Cohn (1876), basil biyolojisini inceledi.

John Tyndall (1820-1893) samanın laboratuarını inanılmaz bir canlı organizma ile kirlettiğini gösterdi. Ferdinand John (1877), dirençli formları küçük, kırılgan endosporlar olarak gösterdi; bu, saman basillerinin (Bacillus subtilis) yaşam döngüsünde özel bir aşama. Sporlar 120 ° C'de nem varlığında kolayca sterilize edildiklerinden, basınç altında buhar kullanan otoklav bakteriyolojinin belirleyici özelliği haline geldi.

Pasteur (1857) fermantasyon ürünleri ile ilgilenmeye başladı ve farklı fermantasyon türleriyle ilişkili farklı türdeki mikropları gözlemledi: alkolik fermantasyonda değişken büyüklükteki küreler (şimdi maya hücreleri olarak bilinir) ve laktik asit fermantasyonunda daha küçük çubuklar (laktobasil). Bu deney sırasında Pasteur, mikrobiyal metabolizma çalışmasını oluşturdu ve özellikle yaşamın havasız olabileceğini gösterdi.

Pasteur, üzüm suyunda yüksek şeker konsantrasyonunun ve düşük protein içeriğinin (yani düşük tamponlama gücünün), aside dirençli mayaların büyümesini sağlayan ve böylece bir alkolik fermantasyon vermesini sağlayan düşük bir pH'a yol açtığını açıkladı.

Sütte, aksine, çok daha yüksek protein ve daha düşük şeker içeriği, laktik asit fermantasyonuna neden olan, hızlı büyüyen ancak aside duyarlı bakterilerin gelişimini desteklemektedir. Bu bulgu, Pasteur'un spesifik mikropların insanda spesifik hastalıklara neden olabileceğini belirtmesini sağlamıştır.

Pasteur, istenmeyen mikropların bira ve şarabın bozulmasını önlemek için yumuşak ısıtma prosedürü (yani pastörizasyon) geliştirmiştir. Bu işlem daha sonra insanda süt kaynaklı hastalıkları önlemek için kullanıldı.

En büyük ekonomik öneme sahip olan, endüstriyel fermantasyonların yiyecek ve içeceklerin üretilmesinden gliserol, aseton ve daha sonra vitaminler, antibiyotikler ve alkaloidler gibi değerli kimyasallarınkine uzatılmasıydı.

Biyolojinin moleküler düzeydeki birliği kavramı, karbonhidrat metabolizması yollarının bazı mikroplarda ve memelilerde benzer olduğu keşfedildiğinde geliştirilmiştir. Bu keşif Pasteuria döneminin sonlarına doğru, özellikle Rusya'daki Winogradsky ve Hollanda'daki Beijerinck tarafından farklı ekolojik nişlere adapte edilmiş farklı bakteri türleri tarafından çeşitli metabolik desenleri keşfeden keşfedildi.

Ekolojik niş, 'bir organizmanın kapladığı fiziksel alan, aynı zamanda toplumdaki işlevsel rolü' olarak tanımlanmaktadır. Bu organizmalar, Pasteur'ün seçici yetiştirme ilkesi kullanılarak izole edilmiştir: sadece belirli bir enerji kaynağının sağlandığı zenginleştirme kültürü ve büyüme, bu kaynağı kullanabilen organizmalar ile sınırlıdır.

Not # 4. 20. Yüzyılda Mikrobiyoloji:

Organik ve inorganik madde üzerindeki mikrobiyal etkilerin keşfi, maya hücrelerinin şekeri alkole, yani alkol fermantasyonuna dönüştürebildiğini gözlemleyen Theodore Schwann ve diğerlerinin (1937) keşfi ile başladı. Anaerobik ve aerobik mikroorganizmaları açıklayan Pasteur'un gözlemleriydi.

Toprakta ve suda yaşayan habitatlardaki karbon, azot ve kükürt döngülerindeki mikroorganizmaların rolü Sergei N. Winogradsky (1956-1953) ve Martinus Beijerinck (1851-1931) tarafından tartışılmıştır.

Rus mikrobiyolog Winogradsky ayrıca şunu da keşfetti:

(i) toprak bakterileri enerji elde etmek için Demir, Sülfür ve Amonyak'ı okside eder,

(ii) izole edilmiş anaerobik N2 sabitleyicileri,

(iii) selülozik organik maddenin ayrışmasını inceledi.

Öte yandan, Beijerinck mikrobiyal ekoloji alanında çok katkıda bulundu. Azotobacter, serbest yaşayan bir azot fiksatörü izole edildi. Daha sonra Rhizobium ve sülfat redüktörler olarak adlandırılan bir kök nodüle edici bakteri de izole edildi. Her iki mikrobiyolog zenginleştirme kültürü tekniklerini ve seçici ortamın mikrobiyolojide kullanımını geliştirmiştir.

20. yüzyılda, mikrobiyoloji, biyolojik bilimlerin diğer disiplinlerinin bakış açısıyla, hücre yapısının evrimine ilişkin problemlerini çözecek şekilde gelişmiştir. Her ne kadar bulaşıcı hastalık ajanları, bağışıklık tepkisi, kemoterapötik ajanlar ve bakteri metabolizması üzerinde daha fazla duruldu.

Beadle ve Tautam (1941), ekmek kalıbının mutantları Neurospora'yı kullanırken Salvadore Luria ve Max Delbruck (1943), gen mutasyonlarının gerçekten kendiliğinden olduğunu ve çevre tarafından yönlendirilmediğini göstermek için bakteri mutantlarını kullandı. Avery, Macleod ve Mc Carty (1944), DNA'nın genetik materyalin genetik bilgi taşıdığını gösterdi.

Bu tür keşifler mikrobiyoloji, genetik ve biyokimyayı modem moleküler yönelimli genetik olarak yapmıştır. Mikrobiyoloji, canlı maddenin fiziksel ve kimyasal yönleriyle ve işleviyle ilgilenen moleküler biyolojide azami katkıda bulunmuştur. Genetik kod ve DNA, RNA ve protein sentezi mekanizması da birkaç mikroorganizma kullanılarak incelenmiştir.

Gen ekspresyonunun düzenlenmesi ve enzim aktivitesinin kontrolü de mikrobiyoloji ışığında tartışılmıştır. 1970'lerde rekombinant DNA teknolojisi ve genetik mühendisliği gibi yeni keşifler, mikrobiyolojik biyoteknolojinin hizmetini veren mikrobiyolojinin gelişmesine de yol açtı.

Pennsylvania, West Cjester Üniversitesi'nden bilim adamları, 250 milyon yıldır askıya alınmış bir mikrop, yaşam için eski tohumların Dünya'dan uzaydan geldiği teorilerini artıran olağanüstü bir başarıydı.

Russell Vreeland (2003), Bacillus sp. New Mexico'da 250 yıllık tuz kristali örneğinden yerin altında (1850 ft.) bulundu. Bakteri Bacillus marismortui ile benzer gözüküyor. Daha önce, 254-40 milyon yıllık en eski canlıların raporları vardı.

Bu branşın önemi, fizyoloji ve tıpta verilen toplam Nobel ödülünün yaklaşık% 30'unun Tablo 1.1'de gösterilen mikrobiyoloji ile ilgili problemler üzerinde çalışanlara verilmiş olmasından kaynaklanmaktadır.

Not # 5. Hindistan'da Mikrobiyoloji:

Ülkemizde mikrobiyolojik araştırma yapan çok sayıda enstitü var. Hindistan Petrol Enstitüsü, Dehradun; Tata Enerji Araştırma Enstitüsü, Delhi ve Ulusal Kimya Laboratuvarı, Pune, ağır petrol fraksiyonlarının mikrobiyal nemlenmesinde çalıştı. Enstitüler ayrıca, mikrobik gelişmiş yağ geri kazanımı ve biyo yüzey aktif maddelerin üretimi alanında hayati bir rol oynamıştır.

Ulusal Beslenme Enstitüsü, Haydarabad, ITRC, Lucknow ve Ulusal Mesleki Sağlık Enstitüsü, Ahmedabad, Hindistan’daki gıda kirletici maddelerin tehlikelerini izlemek ve gözetlemek için uzun süredir bir plan hazırlarken, genom analizi ve in vivo genom ifadesinin modülasyonu için sentetik gen tasarımı Bangalore, Hindistan Bilim Enstitüsü'nün bilim adamları tarafından gerçekleştirildi.

Hindistan Teknoloji Enstitüsü, Delhi ve Madras'ta lignoselülozik atıkların yakıt ve hammadde kimyasallarına anaerobik geri dönüşümü başarıyla gerçekleştirilmiştir. Doğal olarak oluşan alerjenlerin immünopotensif kısımların tanımlanması için moleküler karakterizasyonu, Indian of Science of Calcutta'daki Yetiştiriciliği Derneği'nde çalışılmıştır.

İnsan enterik patojenlerinin moleküler biyolojisi, kolera enfeksiyonunu tanımlamak için bakteriyofaj tipleme teknikleri, Vibrio cholerae 569B'nin fiziksel ve genetik haritasının inşası, oral kolera aşısı ve bir Leishmania parazit bankasının kurulması, Hint Kimyasal Biyoloji Enstitüsü, Calcutta'da gerçekleştirildi. Leishmania donovani enziminin adenosinin yapısal bir anatomisi üzerinde yapısal rolü vardır.

Merkez Tuz ve Deniz Kimyasalları Araştırma Enstitüsü'ndeki bir grup olan Bhavnagar, mangrov ormanlarında meydana gelen denizel alg florasına özel referansla ekonomik olarak önemli bazı bitkileri gözlemledi.

Ayrıca deniz yosunu ve bakterilerden bakteri sınıfı agar agar ve biyotoksinler için teknoloji geliştirilmiştir. Manipüle edilmiş suşlar, rifomisin B'nin rifamisinlere enzimatik dönüşümü, kolera aşısının gelişimi, Institute of Microbial Technology, Chandigarh'ın başlıca başarılarıdır.

Temel Biyokimya mühendisliği, Corynebacteria'daki stabil plazmid vektörlerin ve New Delhi'deki Indian Institute of Technology'de gerçekleştirilen Praerthes ve Corynebacter arasındaki füzyon hibritlerinin geliştirilmesine yönelik çalışmalar yürütmektedir.

Bölgesel sofistike enstrümantasyon merkezi IIT, Bombay'da ultra granül çamurun ve hücre immobilizasyonunun ultra yapısına özel atfedilen anaerobik sindirim yoluyla endüstriyel atık arıtımı incelenmiştir. Genetik olarak manipüle edilmiş türün yapımına atıfta bulunarak polisiklik aromatik hidrokarbonların mikrobiyal bozulması, Chandigarh, Microbial Teknoloji Enstitüsü'nde tamamlanmıştır.

Metan biyosentezi için anaerobik sabit film sistemlerine rekombinant DNA uygulaması, petrol haminin mikrobiyal kükürtsüzleştirilmesi için genetik olarak işlenmiş türlerin yapımı, yüzeysel ham maddelerin ve biyoplastiklerin üretimi, antimikrobiyal tedavi için inek idrarının damıtılmaları Ulusal Çevre Mühendisliği'ndeki bilim adamlarının az başarısıdır. Araştırma Enstitüsü (NEERI), Nagpur.

Balıklarda karantina ve sağlık sertifikası ile hastalık kontrolü için ulusal tesis, Merkez Tatlı Su Su Ürünleri Enstitüsü, Bhubneshwar'da gerçekleştirildi. Hindistan'daki gıda kirletici tehlikelerinin izlenmesi ve gözetimi ve ksilanaz ve B-amilaz gibi çeşitli enzimlerin üretimi, Bose Institute, Calcutta'da geliştirilmiştir.

Neurospora crassa'da semipilot ölçeğinde fermantasyon ve alt işlem ve ksiloz metabolizmasında mikrobiyal ksilanazlar; eune biyoteknolojisi ve maya suşu iyileştirmeleri, Pune Ulusal Kimya Laboratuvarı'nda yapıldı.

Glikoamilaz üretimi için katı hal fermantasyonu Bölgesel Araştırma laboratuarı Thiruvanathapuram'da (Kerala), doğal ve rekombinant mikroorganizmaların biyo-yüzey aktif madde üretimine uygulanması, petrol dökülmesinin bozulması ve kirlilik kontrolü CSIR laboratuvarlarında incelenmiştir.

Bölgesel Araştırma Laboratuvarı Jammu, serbest glukonik asit üretimi, petrol ham petrolünün mikrobiyal kükürt gidermesi için genetik olarak tasarlanmış suşların yapımı, yüzey aktif maddelerin üretimi ve biyopolimerler vb. İçin teknolojiler tasarladı.

Spodoptera litura'nın doğal düşmanlarının seri üretimi üzerine Biyoteknoloji, Central Tobacco Research Institute, Rajamundry (AP) 'da, Thiobacillus ferroxidans'ın genetiği ve ileri genetik teknik ile türün iyileştirilmesi, Bose Institute, Calcutta'da araştırıldı. Ağır metal iyonlarının endüstriyel atıklardan mikroorganizmalar tarafından uzaklaştırılması, Bhubaneswar Bölgesel Araştırma Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi.

Heterotrofik mikrobiyal aşılayıcılar için zorlanma veriminin, kalitenin ve seri üretim teknolojisinin iyileştirilmesi, SPIC Bilim Vakfı Madras'ta incelenmiştir. Protein mühendisliği ve protein katlanması çalışmasına Biyofiziksel ve kimyasal yaklaşımlar TIER, Bombay'da gerçekleştirildi.

The germplasm collection, quality improvement by genetic engineering, and downstream processing of Spirulina and its biotechnology was developed under an All India Coordinated Project involving several institutes including CFTRI. Mysore. The molecular and genetic approaches for the analysis of pre-mRNA splicing in yeast was the major contribution of Indian Institute of Science, Bangalore.

Note # 6. Branches of Microbiology:

ben. Water Microbiology:

“No life without water” is a common saying depending upon the fact that water is one of the naturally occurring essential requirements of all life functions. It is a master solvent, and all metabolic reactions of living beings depend mainly on its presence.

As we know, human population living in towns, cities, etc. depends upon municipal supplies of water. Besides, a major fraction of our population which lives in rural areas, especially in underdeveloped and developing countries, depends upon lakes, rivers, ponds, springs, wells, etc. for their water requirements.

Water is lost from the earth by way of evaporation, transpiration and exhalation, and comes back to the earth by the way of precipitation. Contamination of water starts right from the beginning when water reaches the earth through air in the form of precipitation; microorganisms present in air get entry into it.

After the precipitation is over and water reaches the earth surface, it gets contaminated by microorganisms via soil, dead plants and animals, etc. In addition, the natural water supply sources are getting contaminated by a large array of substances such as domestic and industrial wastes, ie, sewage discharged as a consequence of civilized man's need, and human and animal excrete in the form of urine and faeces.

All these contaminants deteriorate the quality of water and make it unsafe for human consumption. It is important to note that these contaminations, particularly domestic and industrial wastes and faecal ones, are of much biochemical concern because they not only increase the biochemical oxygen demand (BOD) but also sometime contain certain disease-causing microorganisms.

These disease causing microorganisms generally occur in the faeces and urine of an infected person and when discharged may gain entrance into a water-supply source from where the drinking water is supplied. This results in the transmission of disease from infected to healthy persons.

However, diseases transmitted via water are called 'water-borne diseases'. Each year more than 500 million people are affected with water-borne disease, and more than 10 million of them die.

All this points to the necessity for employing water-treatment-technique which can provide safe drinking water, and the treatment of sewage prior to its disposal.

ii. Air Microbiology:

Since the air does not, under normal conditions, contains the nutrients and moisture for growth, maintenance and multiplication of microorganisms, it could not be considered their natural environment. Nevertheless, air normally abounds in their numbers as microorganisms gain entry into it from soil and other dry decomposed material including excrete exposed to the action of wind.

Air-borne microorganisms becomes an important source of contamination in laboratories, hospitals, industries, and of exposed food material and drinks. Depending upon the nature of microorganisms, some contaminations may cause spoilage of contaminated products and diseases when ingested.

By mere sneeze and cough, infection from mouth and lungs may be discharged into the air around. In view of this, knowledge of quantity and quality of air microorganisms seems essential because we need pure air for respiration.

Air is not a medium for microorganisms but is a carrier of particulate matter, dust, and droplets which remain generally laden with microorganisms. These carriers transport microorganisms and the ultimate fate of such microorganisms is governed by a complex set of conditions such as sunlight, temperature, humidity, size of microbe laden particulates, degree of susceptibility or resistance of a particular microbe to the new physical environment, and the ability of microbe to form resistant spores or cysts.

In still air, the microorganisms tend to settle down quickly with their carriers leaving the air fairly free of them. The air after heavy rains is fairly free of microorganisms. Development even of slightest current can keep the microorganisms suspended in air for protracted period of time.

In general, air above the warmer regions of earth harbours greater number of microorganisms than that above cooler regions provided adequate humidity is present. Inadequate ventilation of inhabited buildings promotes greater accumulation of microbial number in the air space.

The air of an uncrowned and not heavily industrialized mountainous regions and oceans is considered pure and good for health as it is relatively free from microorganisms.

iii. Soil Microbiology:

The field of soil microbiology was explored during the very last part of 19th century. The establishment of the principal roles that microorganisms play in the biologically important cycles of matter on earth: the cycles of nitrogen, sulphur and carbon was largely the work of two men, S. Winogradsky (1856-1953) and MW Beijerinck (1851-1931).

S. Winogradsky, a Russian and regarded by many as the founder of soil microbiology, discovered nitryfiying bacteria (1890-91); described the microbial oxidation of H ₂ S and sulphur (1887); developed the concept of microbial chemoautotrophy; described anaerobic nitrogen-fixing bacteria (1893); contributed to the studies of reduction of nitrate and symbiotic nitrogen fixation; and, originated the nutritional classification of soil microorganisms into autochtonous (humus utilizers) and zymogenous (opportunistic) groups.

Almost equally important was the work of MW Beijerinck, a Hollander, who isolated the agents of symbiotic (1888) and non-symbiotic aerobic (1901) nitrogen fixation.

However, the greatest contribution of Beijerinck was a new and profoundly important technique: enrichment culture technique: to isolate and study various physiological types of various microorganisms from natural samples through the use of specific culture media and incubation conditions.

iv. Food Microbiology:

The diet of many people is supplemented with food items preserved by special methods. Such food may be frozen, canned or dehydrated. It may be partly or completely baked or pre-cooked, ready for heating and serving.

During preparation, such foods can be attacked by heterotrophic micro-organisms for meeting their nutritional requirements. The unrestricted growth and multiplication of these microorganisms in food may render it unfit for consumption and result in spoilage or deterioration.

Microbiology of Milk, Dairy and Food:

A. Microbiology of Milk and Dairy Industries

B. Microbial Contamination and Spoilage of Poultry, fish and Sea food

C. Ortental Foods

Hayvanlardan alınan ilk süt her zaman mikroorganizmalar içerir. Bakterilerin çoğu süt kapları ve süt büzülme yüzeylerinden, sağım makinalarından, süt işleyicileri ve diğer benzer kaynaklardan gelir. Bakteriler arasında laktik streptokoklar, koliform bakteriler, psişrotrofik Gram negatif bakteriler bulunur.

Negatif çubuklar, örneğin enterokoklar ve basiller gibi pastörizasyona dayanan termoduriktir. Hastalıksız süt personeli ve sıhhi teçhizat kullanımı, dış kaynaklı bakteriyel kirleticilerin sayısını azaltmada yardımcı olur.

Farklı süt ürünleri üretimi için uygun mikroorganizma kültürüne sahip olmak gerekir. Saf kültür veya ana kültür veya stok kültürü liyofilize veya dondurularak kurutulmuş formda bulunur.

Arzu edilen organizmaların stok kültürleri, laktik streptokoklar, Leuconostoc ve Lactobacillus'un süt kültürlerinde muhafaza edilebilir. Diğer taraftan başlangıç kültürü% 2 saf kültürün 600 ml süte karıştırılmasıyla elde edilir. Bu, 30 dakika boyunca 88 ° C'de ısıtılır ve daha sonra 2 ° C'ye soğutulur ve başlangıç kültürü verecek şekilde inkübe edilir.

Süt ve Süt Endüstrisi Mikrobiyolojisi:

Süt, gençlerin beslenmesi için memeliler tarafından salgılanır. Kolostrumu olmadan sıvı haldedir. Süt su, yağ, protein ve laktoz içerir. Proteinlerin yaklaşık% 80-85'i kazein proteinidir.

Peynirin mikrobiyolojisi:

Çok sayıda mikroorganizma olgunlaşma sürecinde rol oynamaktadır. Peynir yapımının ilk gününde, başlangıç malzemesindeki mikrobiyal sayı bir ila iki milyar g ^-1 arasında değişmektedir. Bu nedenle, yetersiz oksijen, yüksek asitlik ve peynir olgunlaştıkça üretilen inhibitör bileşiklerin varlığı nedeniyle üretim azalır.

Esas olarak hücresel enzimlerinin olgunlaştırılmış peynir lezzetini oluşturan laktoz, yağ ve proteinler üzerindeki etkisidir. Propionibacterium shermanii'nin gaz oluşturucu kültürü, İsviçre peyniri gözünü veya deliklerini ve tadını vermek için gereklidir. Peynirin özgüllüğü, kullanılan mikroorganizmaların çeşitlerine bağlıdır.

Peynir yapım süreci dokuz adımdan oluşur:

(a) sütü hazırlamak,

(b) bir lor oluşturmak,

(d) yemek yapmak,

(e) peynir altı suyunu ayırmak,

(f) artığı tuzlamak,

(g) mikrop uygulamak,

(h) Lor'a basmak,

(i) genç peyniri olgunlaştırmak.

Çoğunlukla, olgunlaşmış bir peynir, en az 60 gün boyunca muhafaza edilmesi gereken çiğ veya pastörize sütten yapılır. Bu süre zarfında, tuz, asitlik, olgunlaşmanın metabolik bileşikleri ve oksijensizlik genellikle gıda zehirleyici organizmaları tahrip eder.

Sütün hazırlanması sırasında P-karoten ve bitki özleri, örneğin Bixa orellana ve Capsium spp. Süt, 30 dakika içinde 32 ° C'de süt lorunu dönüştüren daha yaygın chymosin olarak bilinen pürüzsüz, katı lor haline dönüştürülür.

Maya mayası Mucor miehei, M. pusillus ve Endothica parasiticus'tan elde edilebilir. Rennin kazeine saldırır ve kafes veya lor oluşturur. Bu chymosin peyniri içindeki proteine paracasein adı verilir, çünkü büyük ölçüde kalsiyum ile bağlandığı için başlangıçta dikalsiyum paracaseini olarak görünür. Üçüncü aşamada, büyük lor yatağını 1, 5 cm'lik küçük küpler halinde azaltmak için tel bıçakları veya kesme çubukları kullanılır.

Bu adım, yüzey alanını arttırır. Pişirme süresi boyunca küçük küpler daralır ve peynir altı suyunu dışarı atar. Çedar ve ilgili peynirlerde en uygun sıcaklık 37 ° C iken Emmentaler ve Gruyere peyniri yaklaşık 54 ° C'de pişirilir. Pişirme 1 saat ila bir saat buçuk arasında bir süre devam eder.

Bir sonraki işlem peynir üreticisinin lor için kuru tuz uyguladığı tuzlamadır. Doymamış tuzlu suda olgunlaşmamış peynir yaklaşık 2 ila 72 saat boyunca batırılır. Presleme aşamasında, bazen ahşap, plastik veya metal formda veya bir bez torbada tutulan ıslak, sıcak lor üzerine dış basınç uygulanır. Presleme olgunlaştırılmış peynir yapımının hazırlık aşamasının sonudur.

v. Hücresel Mikrobiyoloji:

1950'lerde ve 1960'larda antibiyotiklerin tanıtılmasından sonra tıp ve klinik biliminde bir devrim yapıldı. Bu dönemde, söz konusu mekanizma üzerinde çok az çalışma yapıldı, yani bakterilerin çok hücreli konukçuyu nasıl enfekte ettiği ve hastalık geliştirdiği.

1990'larda, bakterileri öldürmek için antibiyotik kullanımına rağmen, her yıl 3 milyon insanın tüberküloz nedeniyle öldüğü, ishal nedeniyle 3-4 milyon, sıtma, hepatit ve kızamık nedeniyle 1-2 milyon, kızarıklık ve milyonlarca insanın öldüğü ortaya çıktı. dünyadaki hastalıklar. Bazı yeni bakteri hastalıkları da rapor edildi; örneğin, gastrik ülserin nedensel ajanı Helicobacter pylori ve diyare neden olan E. coli 0157.

Bakterilerin antibiyotiklere karşı artan dirençleri ile uyarılan bakteriyel enfeksiyona çok dikkat edilmiştir. Bu, mikrobiyolojide, moleküler biyolojide ve ökaryotik hücre biyolojisinde kaydedilen ilerlemelerin, enfeksiyon sürecinin olası sorularına cevap verebildiği bir zamanda oldu.

Cossart (1996), hücresel mikrobiyoloji terimini, ilgili üç disiplini (hücre biyolojisi, moleküler biyoloji ve mikrobiyoloji) sentezleyerek güçlendirmiştir. Ancak, bireysel hücre biyolojisi; moleküler biyoloji ve mikrobiyoloji ayrı ayrı konular olarak detaylı bir şekilde incelenmektedir. Fakat hücresel mikrobiyoloji bu iki disiplin arasındaki boşluğu kapatır ve ilgili bilimin güncel bir sentezini sağlar.

Mikrobiyoloji çalışması, bakterilerin bağışıklık sistemini ve T lenfositlerin antijeni nasıl tanıdığı ve bakteriyel ekotoksinlerin ökaryotik hücreleri nasıl etkilediği hakkında immünoloji bilgisini geliştirmiştir. Moleküler biyolojideki gelişmeler mikrobiyolojiye geri döndü.

Bakterilerin hücre yoğunluğunu belirlemek için hücreler arası sinyal molekülleri nasıl ürettiği açıktır? Moleküler biyolojideki tekniklerin geliştirilmesinde, örneğin 16S rRNA dizilimi, in situ ekspresyon teknolojisi, imzalı h-etiketli mutajenez, diferansiyel görüntüleme PCR (DD-PCR), maya iki hibrit analizi ve faj gösterimi gibi birçok gelişme sağlanmıştır.

Not # 7. Çevre Mikrobiyolojisinde Mikroplar:

Mikroplar her yere dağılır, yani toprak, su ve hava, derin deniz delikleri gibi dünyanın derinliklerinde mevcut olsalar bile. Mikroplar, oksijen, karbon, azot, kükürt ve fosfor gibi biyolojik elementlerin geri dönüşümünde önemli bir rol oynamaktadır.

ben. Biyojeokimyasal Çevrimlerde Mikroplar:

Oksijen, hücrenin ağırlığının yüzde 70'ini oluşturur ve% 23'ün üzerinde oksijen, bütün mikropların kullanımına açık atmosferde bulunur. Öte yandan, oksijen, karbon çökeltileri, silikat, alüminat ve diğer oksitlerin tuzları olarak mineral birikimlerinde oluşur.

Biyolojik organizmalar için yaklaşık% 80 oksijen mevcut değildir. Siyanobakteriler, heterotroflar ve kemolithotrophlar bunu kullanır. Su aerobik proseslerin bir ürünüdür, bu nedenle yine fotosentez için hazır kalır.

Dünya karbonunun yaklaşık yüzde 20'si organik bir bileşiktir ve petrol, kömür vb. Gibi fosil yakıtlarda% 1'in altındadır. Karbon atmosferde CO2 şeklinde bulunur. CO2 fosil yakıtların yanması, biyolojik preparatlar ve mikrobiyal ayrışma sırasında üretilir.

Fotosentetik ve kemosentetik mikroorganizmalar C02'yi organik karbona dönüştürür. Metan (CH4), anatonik olarak C02 ve H2'den metanojenik arkya ile üretilir. Toprak bakterileri ve mantarları çoğunlukla toprakta bulunan organik maddeleri kullanır.

Bu mikropların döngüsel hareketi olmadan, bu gezegendeki yaşam, yaşam için gerekli olan besinlerin bulunmamasından dolayı acı çekecektir. Mikroplar, enzimatik makineleri yoluyla çözülebilir ürünleri serbest bırakarak mikrop ve bitkilerde kullanılabilir hale getirir. Bitki ve hayvanların ölü kalıntıları mikroplar tarafından ayrıştırılır.

N'nin yaklaşık% 78'i atmosferde bulunurken, bir hücrenin kuru ağırlığının yüzde 9-15'i amino asitler, nükleik asit ve bazı koenzimler içeren temel hücresel element N içerir. İnorganik azot formları, doğal azot dengesini koruyan mikroorganizmaların metabolik aktiviteleri ile birleştirilir.

Azot sabitleme bakterileri azot gazı (N2) bitki büyümesi için gereken amonyağa indirger. Bazı organik azot (amino asit, nükleik asit) amonifikasyon adı verilen işlemle geri dönüştürülür. Üretilen amonyak ya biyokütleye dahil edilir ya da nitrifikasyon için substrat haline gelir. Amonyağın nitrat (a. ₃ ^- ) aerobik oksidasyonu, Nitrosomonas ve Nitrosococcus tarafından temsil edilen nitrifikasyon bakterileri tarafından gerçekleştirilir.

ii. Kirlenmede Mikroplar Mikrobiyoloji:

Ötrofikasyonun aktif olarak çeşitli etkileyici mikroorganizmaların çeşitliliği altında olduğu su ortamlarının incelenmesi. Bunlar arasında protozoalar, algler ve görsel olarak daha az belirginleşmekle birlikte, fonksiyonel olarak daha az önemli olmayanlar, hareketli olmayan organizmalar ve mantarlar ve bakteriler de dahil olmak üzere daha küçük formlardır, bazı virüsler de tespit için özel prosedürler benimsendiğinde varlığını gösterir.

Tüm biyolojik gruplandırmayı etkileyen virüslerin, su kirliliği sorunları üzerinde etkisi vardır. Bitki ve algal virüsler, konağın sınırsız gelişimini önleyebilir. Mavi-yeşil alglerin aşırı büyümesinin, spesifik virüslerle (LPP ve AS virüsleri) tohumlama yoluyla kontrol edilebileceği öne sürülmüştür.

Benzer şekilde, bakteriyel virüsler (bakteriyofaj), duyarlı grupların analizi yoluyla bakteriyel popülasyonun boyutunun kontrol edilmesine yardımcı olabilir. Özel ilgi alanı olan bakteriyofajın olası rolü, insana patojen olan bakterilerin imhası ve dışkı kirliliğinin bakteriyel göstergeleridir. Öte yandan, bakteriler çok çeşitli çevresel fırsatlardan yararlanmak için özellikle uygundur.

Atıkların ayrışmasında bakteriler önemli bir rol oynar. Bazı aktinomycetes göl çamurlarında yaşar, fakat genel olarak aktinomycetes, çiftçilik sonrası çok belirgin olan toprak kokusundan sorumlu görünmez.

Biyolojik atık su arıtımı ve kendi kendini arıtmanın çok ortak yanları vardır. Her ikisi de organik kirleticilerin mineralleşmesine ve çözünmüş oksijenin kullanımına yol açar. Karmaşık mikrobiyal dernekler kendi kendini temizlemede önemli bir rol oynar ve bu tür topluluklar arıtma tesislerinin ekolojisine hakimdir.

Endüstriyel atıklarda bulunan bazı organik moleküller, çeşitli mikroorganizmalar tarafından kolayca ayrışır, bazı bileşikler ise tamamen biyolojik saldırıya karşı dirençli görünmektedir.

Not # 8. Mikrobiyolojide Bilgisayar Uygulamaları:

Bilgisayarlar fermantasyon işlemi kontrolü ve analizinde çeşitli fonksiyonlara hizmet edebilir.

ben. Bilgisayarla Optimizasyon:

Bilgisayarlar, ölçek büyütmede, fermantasyon parametrelerini saklamak ve değerlendirmek ve bireysel parametrelerin kültürlerin metabolik davranışları üzerindeki etkilerini ölçmek için kullanılır.

ii. Bilgisayar üzerinden kontrol:

Bilgisayarlar fermantasyon işlemlerini kontrol edebilir. On-line fermantasyon kontrolü birçok şirkette üretim ölçeğinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Mikrobiyolojideki bilgisayar uygulamaları, birkaç nedenden dolayı kimya endüstrisi kadar yaygın değildir. Steril sistemlerde kullanıma uygun sensörler, bilgisayar kapasitesi ve biyosentezden yararlanmak için henüz yeterince güvenilir değildir.

Metabolit oluşumunun düzenlenmesi henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Bilgisayarları kullanarak fermantasyon maliyetinin düşürülmesinin hesaplanması zordur. Bu nedenle, mikrobiyolojide, bilgisayarlar öncelikle veri toplama, veri analizi ve fermantasyon modellerinin geliştirilmesi için kullanılır.

(a) Veri toplama:

Veri, hat sensörleri ile doğrudan fermentörde elde edilebilir. Elde edilen bilgiler, gaz akışında pH, sıcaklık, basınç, viskozite, fermentör ağırlığı, güç alımı, havalandırma oranı ve ₀₂ ve CO2 içeriği gibi olabilir. Diğer veriler laboratuvar ölçümlerinden elde edilebilir ve bilgisayardan çevrimdışı olarak beslenebilir, örneğin biyokütle konsantrasyonu besin içeriği, metabolit oluşumu.

Bu bilgiler ham veri olarak girilebilir ve bilgisayar tarafından standart birimlere dönüştürülebilir, örneğin standart bir sıcaklık için hacimleri ayarlamak için, bir üretim sistemi için gerçek havalandırma oranını hesaplamak için sıcaklık düzeltme verileri kullanılabilir.

Standart değerden sapmalar meydana geldiğinde katılımcıya bilgi vermek için veri toplama sistemine bir alarm sistemi aranabilir. Fermantasyonun seyri ile ilgili veriler saklanabilir, alınabilir ve yazdırılabilir ve ürün hesaplamaları belgelendirilebilir.

(b) Veri Analizi:

Girilen veya ölçülen veriler, CO2 oluşum hızı, ₀₂ alım oranı, solunum katsayısı, spesifik substrat alım oranı, verim katsayısı, ısı dengesi, verimlilik, hacme özgü enerji alımı ve Reynold sayısı gibi hesaplamalarda kullanılır.

Biyokütle sürekli ölçülmediğinde, biyokütle konsantrasyonu O2 alım oranı ile hesaplanabilir. Verim sabiti ve bakım metabolizması için gereken ₀₂ oranının bilindiği varsayılmaktadır. Örneğin fermantasyon sırasında sekonder metabolitler oluşursa veya verim sabiti değişirse hesaplamalar yapılmalıdır.

Farklı pH'da fermantasyondan ve sıcaklık seviyelerinden sonra “izoprodüksiyon ve izotime eğrileri” hesaplanır. Alanlar, maksimum eritromisin titresi ile karşılaştırıldığında, az miktarda üretim yüzdesi olarak verilmiştir. Belirli bir çalışma koşulu grubu için optimum verimlilik (üretim / fermantasyon süresi) bu grafik ile belirlenebilir.

iii. Yazılım:

Piyasada pilot veya endüstriyel tartı fermentörlerinin yanı sıra laboratuvarda kullanılan Yeni BRUNSWICK SCIENTIFIC tarafından üretilen MENTOR by LSLBILAFITTE, MFCSAVin, BRAUN BIOTECH, AFS BioComond gibi pazarda çok sayıda yazılım bulunmaktadır. Yazılımların çoğu fermente üreticileri tarafından sağlanmaktadır. Yazılımların bazıları, fermente cihazlarda denetleyici yapılandırmasını otomatik olarak algılayabilir.

Bu yazılımlar aynı zamanda dilüsyon oranının düzenlenmesi, büyüme oranının hesaplanması, analizler ve doğrulama için verilerin arşivlenmesi gibi diğer cihazlarla ara yüz oluşturmada kullanılır. Bu yazılım programı günlükleri genellikle Basic, Pascal veya C dillerinde yazılmıştır. Ancak, çeşitli zorlukların üstesinden gelmek için, MS penceresi laboratuvar için yazılım programlarının üretimi için genel bir platform ve büyük ölçekli fermenterler için NT versiyonu olarak kullanılıyor.

Bu tür cihazların önemi, MS penceresindeki harici programlar ve gerçek zamanlı programlar arasında ara yüz güvenliğini sağlar. Model tabanlı kontrol stratejileri ve uyarlamalı kontrol için birkaç farklı kontrol yaklaşımı geliştirilmiştir; bu nedenle fermantasyon işlemlerinin etkin kontrolü için daha fazla alan sunar.

Not 9 - Mikrobiyolojide Yosunlar:

Algler, karakteristik oksijeni geliştiren fotosentez türlerinden başka az ortak noktası olan nispeten basit ökaryotlardan oluşan büyük ve heterojen bir gruptan oluşur. Herhangi bir hücresel farklılaşmayı gösteremeyen küçük ototroflar olarak tanımlanabilirler ve cinsiyet organları tek hücrelidir ve çok hücreli ise tüm hücreler verimlidir.

Taksonomik alg gruplarının çoğu, bitki olarak kabul edilen ve krallık plantası altına yerleştirilen çok hücreli makroskopik organizmaları içermesine rağmen, bu tür taksonomik grupların çoğunda, mikrobiyoloji alemine giren ve mikroorganizmaların içinde bulunan mikroorganizmalar arasında bulunan çok sayıda tek hücreli mikroskobik form vardır. '.

Algler, organik madde ve oksijenin birincil üreticileri olarak hizmet ederek ve evrensel bir oluşum halindeki biyosferin çok önemli bir bileşenini oluşturur.

Tatlı suda (göl, göletler, akarsular, vb.) Ve deniz yaşam alanlarında bol miktarda bulunurlar; Plankton olarak büyüyen tatlı su ve denizel tek hücreli alg formları, çok miktarda organik madde ve oksijen üretir. Dünyadaki oksijenin yaklaşık% 80'inin bu planktonik algler tarafından üretildiği tahmin edilmektedir.

Yosunlar ayrıca nemli topraklarda, kayalarda, bitkilerde ve hatta hayvanlarda da görülür. Bazı yosunlar kutup bölgelerinin karında ve buzunda, bazıları ise sıcak sularda 90 ° C'ye kadar yüksek sıcaklıklarda yetişir. Algler ayrıca protozoa, Hydra, Süngerler ve mercanlarda endofitik olarak büyür. Alglerin çoğu fotoototrofik olsa da, heterotrofik ve holozoik alg formları nadir değildir.

Bununla birlikte, alglerin ayırt edici özellikleri şunlardır:

ben. Çoğunlukla fotoototroflardır, yani yiyeceklerini fotosentez yoluyla kendileri sentezlerler.

ii. Öncelikle suda yaşayan habitatlarda yaşarlar.

iii. Bitkisel vücut, çeşitli doku sistemlerinde farklılaşma göstermez.

iv. Etraflarında steril hücre ceketi olmayan tek hücreli seks organlarına sahiptirler. Ceket hücrelerinin varsa baş harfleri farklıdır.

v. Üreme sürecinde ilerici karmaşıklık gösterirler.

vi. Cinsel üreme sırasında gamet füzyonundan sonra embriyo gelişmezler.

vii. Nesillerin farklı değişimlerini gösterirler.

Not # 10. Mikrobiyoloji Üzerine Mantarlar:

Yeryüzünde, mantarları yaklaşık 70.000 tür oluşturduğu ve daha pek çok şey keşfedilmeyi bekleyen yaklaşık iki milyon canlı organizma vardır. Hawksworth (1991), dünya çapında yaklaşık 1.5 milyon mantar türünün bulunduğunu tahmin etmiştir.

Bilinen ve tahmin edilen mantar türlerinin sayıları arasındaki büyük fark, dünyanın pek çok bölgesinde, özellikle tropik ve subtropikal bölgelerde, fungusların örneklemesinin yeterince yetersiz olduğu gerçeğiyle ilgilidir.

İnsanın mantarlara ilgisi, 'peri halkaları' oluşturan topraklarda yetişen güzel, şemsiye şeklindeki mantarların ve mantarların gözlemlenmesiyle başladı. Eski Yunanlılar ve Romalılar ve elbette daha az medeni çağdaşları, yer mantarı, mantar ve puf toplarına düşkündü.

Mantarlar öyle zengindi ki, varlıklı insanların kendilerini pişirmekte ısrar ettikleri tek gıda onlardı. Kazara mantar zehirlenmesi vakaları da eski Yunanlılar ve Romalılar tarafından MÖ 500 gibi erken bir tarihte biliniyordu.

Yenilebilir üyelere “mantar”, zehirli çeşitlere “mantarlı mantar” adı verildi. “Mantar taburesi” terimi, kelimenin tam anlamıyla “ölüm sandalyesi” anlamına gelen Almanca “Todestuhl” kelimesinin çarpıtılmasıdır.

Her ne kadar insanın mantarlara ilgisi yukarıda bahsedildiği gibi binlerce yıl önce başlamış olsa da, sistematik çalışma sadece birkaç yüz yıl önce mikroskop geliştirildiğinde ortaya çıktı. İtalyan bir botanikçi olan PA Micheli (1679-1737), mikroskobu tam olarak kullandı ve mantarları ve üreme yapılarını kapsamlı bir şekilde araştırdı ve 1729'da 'Nova Genera Plantarum' adı verilen mantarlarla ilgili ilk özgün literatürü yayınladı.

Bunun ve bazı katkıların için PA Micheli, mikolojinin kurucusu olarak adlandırılma onurunu kazandı; Mikoloji, mantar çalışmalarının bilimidir. 'Mikoloji' terimi (Gk. Mykes = mantar, logolar = söylem) Büyük bir medeniyetten (Mycenean) türetildiği sanılan bir Yunanca kelimedir.

Mantarlar, her yerde bulunabilir ökaryotlar, akla gelebilecek herhangi bir habitattaki yüksek adaptasyon dereceleri sayesinde çok yönlüdür. Enerji vermek üzere ayrıştırılabilecek herhangi bir şey, onu kolonileştirmek için bazı mantarlar bulacaktır.

Mantarlar, farklı habitatlarına bağlı olarak formlar, davranışlar ve yaşam döngüleri bakımından değiştiğinden, mantarların sınırlarını belirlemek çok zordur. Ancak günümüzdeki mikologlar, bir mantar tanımlamak için aşağıdaki satırları vermişlerdir.

Mantarlar “ökaryotik, besleyici, emici özel beslenme şekli ile aklorofil, genellikle aseksüel ve cinsel olarak üreyen ve üreyen ve filamentli, dallanmış somatik yapıları (hipha olarak adlandırılan) tipik olarak chitin, selüloz veya her ikisini içeren hücre duvarları ile çevrili organizmalardır. diğer birçok karmaşık karbonhidratla birlikte. ”

Mantarlar, hücre duvarı, sıvı dolu hücre içi boşluklar, mikroskobik olarak görülebilen sitoplazma akışı ve hareketsizlik eksikliğine sahip bitkilerle paylaşsalar da, bitkisel vücut veya hipha asla ayırt edilmediğinden bitki ve diğer ototroflardan açıkça ayrılırlar. kök, kök ve yapraklara dönüşür ve hepsinden önemlisi, suyun ve besinlerin iç taşınması için özel dokuları yoktur.

Bununla birlikte, mantar adı verilen organizmaların belirgin özellikleri şunlardır:

ben. Vejetatif vücut (thallus) genellikle hypha (hyphae) denilen bir filament ile temsil edilir; Birlikte hyphae miselyum (pl. misel) olarak adlandırılır. Hyphalar septet veya septet değildir.

ii. Hücre duvarı, çoğunlukla 'mantar selülozu' olarak adlandırılan kitinden oluşur.

iii. Vejetatif vücut (thallus) kök, gövde ve yapraklara ayrılmaz ve suyun ve besinlerin iç taşınması için özel dokulara sahip değildir.

iv. Tüm mantarlar klorofil içermez, bu nedenle kendi gıda maddelerini üretemezler. Onlar heterotroflar olarak adlandırılır. Parazitler veya saprofit olabilirler.

v. Yiyecekler glikojen şeklinde depolanır.

vi. Hem aseksüel hem de cinsel üreme bulunur; eşeysiz üreme daha sık görülür.

vii. Eşeysiz üreme çoğunlukla sporangiospores ve conidia (conidiospores) tarafından gerçekleştirilir.

viii. Cinsel üreme anteridia ve oogonia veya ascogonia ile gerçekleşir. Farklı üreme organları, bazı askometiklerde ve hemen hemen tüm bazidiomycetlerde bulunmaz; cinsellik, hiphal füzyonu ile tamamlanır.

ix. Bütün mantarların mideleri vücutlarının dışındadır, yani besin materyalinin hücre dışı sindirimine sahiptirler.

Not # 11. Mikrobiyolojideki Bakteriler:

Bakteriler bir grup prokaryotik organizma veya monerattır, peptidoglikan duvarı, ekli gömülmüş ve glikojen ve yağdan yapılmış yiyecek içeren rezervli sıkıştırılmış ancak çıplak bir DNA ile karakterize edilen monerattır. Bakteriler, 1676'da Leeuwenhoek tarafından keşfedildi.

Aşağıdaki özelliklere sahiptirler (Şekil 2.9):

ben. Temel olarak tek hücreli form.

ii. Peptidoglikan hücre duvarı.

iii. Müsilaj örtü

iv. Çıplak dairesel DNA ile prokaryotik organizasyon katlanır ve nükleoid oluşturur.

v. Y-şekilli bir çatal ile iç içe adı verilen zarlı bir yapıya bağlanmış nükleoid.

vi. Sap vakuolleri yoktur. Bunun yerine, gaz vakuolleri bazı durumlarda ortaya çıkar.

vii. Endoplazmik retikulum dahil membran kaplı hücre organelleri yoktur.

viii. Ribozomlar doğada 70S'dir.

ix. İkili fisyon çarpımın şeklidir.

x. Fotoototrofik, saprotrofik, paraziter ve kemoautotrofik dahil olmak üzere çeşitli beslenme. Fotoototrofik formlar tipik klorofil yerine baterioklorofile sahiptir.

xi. Flagella, varsa, tek tellidir. Flagellin denilen proteinden yapılırlar.

Bakteriler toprakta, akarsularda, yemeklerde, içimizde ve yeryüzünde neredeyse tüm yaşanabilir (ve bazı görünüşe göre yaşanabilir) yerlerde yaşarlar. Şarap, yoğurt ve bahçe kompostunu kullanabilirler ve onlarsız yemeğimizi sindiremedik bile.

Sonunda tüm azot, onlarsız atmosfere kaybolurdu. Bakteriler giderek daha fazla araştırma aracı olarak ve biyoteknolojide, bize rekombinant DNA, enzimler ve tasarımcı ilaçları sağlayarak kullanılmaktadır. Kendimizi toksik atıklardan kurtulmak için giderek daha fazla kullanıyoruz.

Bakteriler ayrıca nefes kokutmanıza, dişlerinizi çürütmenize, ciğerlerinizi tıkanmanıza, size Montezuma'nın intikamını verebilir ve siz (veya doktorunuz) dikkatli olmazsanız sizi öldürebilir. Hiç şüphesiz, patojenik Escherichia coli'yi ve “et yiyen bakterileri” duymuşsunuzdur. Belki de gittikçe artan sayıda antibiyotiğe dirençli tüberküloz vakasını ve diğer bakteri kaynaklı hastalıkları duymuşsunuzdur.

Mikrobiyolojinin bundan bazı heyecan verici (belki de korkutucu) yılları vardır. Bu alan virüs, bakteri, mantar ve protistlerin çalışmasını kapsar, ancak sadece bakteri çalışmak için yapılacak çok şey vardır.

Bakteriler her yerde bulunur ve bakteriyel enfeksiyonlardan muzdarip kalan kişilere tek tek ya da başka zamanlarda bile olsa, biyolojik bilim adamları, doktorlar, çevreciler, yiyecek hazırlıkları ve demleme ustaları için büyük öneme sahiptir.

Bakteriler en bol bulunan mikroorganizmalardır. Bir avuç toprak, yüzlerce ve binlerce insan içerebilir. Organik maddenin mevcut olduğu her yerde, su, hava, toprakta, çeşitli organizmaların vücudunun içinde ve içinde her yerde bulunurlar. Kaplıcalar, donmuş sular, çöller, derin okyanuslar, asidik, alkali ve tuzlu koşullar gibi aşırı ortamları tolere edebilirler.

Bakterilerin Zararlı Aktiviteleri:

ben. Yiyeceklerin Bozulması:

Saprotrofik bakteriler sebze, meyve, et, ekmek, süt ekmeği, peynir, tereyağı ve reçel, reçel ve turşu bozulmalarına neden olur.

ii. Gıda zehirlenmesi:

Botulizma, bir anaerobik bakteri Clostridium botulinum'dan (= C. perfringens) kaynaklanır. Bakteri konserve yiyecekleri enfekte eder. Yaygın gıda zehirlenmesine Staphylococcus aureus neden olur. Zehirlenmeye ishal ve kusma eşlik eder. Bir diğeri ise, genellikle kontamine et yemede üretilen salmonellozdur. Bu tür zehirlenmelere neden olan bakteri Salmonella enteridis ve S. typhimurium'dur.

iii. Yerli Makalelerin Bozulması:

Spirochaete sitophaga, pamuk liflerini, deri ve tahta eşyaları bozar.

iv. Penisilin İmhası:

Bacillus brevis penisilin'i yok eder.

v. Zeminlerin nitrifikasyonu:

Thiobacillus denitrificans ve Micrococcus denitrificans, toprağın nitratlarını gaz halinde nitrojene dönüştürür.

vi. Zeminlerin Kükürt Giderme:

Desulfovibrio desulfuricans, toprak sülfatlarını H2S'ye değiştirir.

vii. Hastalıklar:

İnsan ve hayvan hastalıklarının% 90'ından fazlası bakterilerden kaynaklanır ve bitki hastalıklarının% 40'ından fazlası bunlardan kaynaklanır.

Not # 12. Mikrobiyolojide Virüs:

Canlı hücreler ilk önce geliştiği için, yaşamın olduğu her yerde virüs bulunur. Virüslerin kökeni bilinmez çünkü fosil oluşturmazlar. Bu nedenle, kökenlerini araştırmak için moleküler teknikler kullanılır. Bu teknikler antik viral DNA veya RNA'nın mevcudiyetine dayanır. Ancak ne yazık ki, laboratuvarlarda korunan ve depolanan virüslerin çoğu 90 yaşından küçüktür.

Virüs her türlü organizmada bir parazittir. Hayvanları, bitkileri, bakterileri, algleri, böcekleri vb. Enfekte ederler. Bugüne kadar virüslerin doğası, yaşayan veya yaşayan organizmalar olup olmadıkları konusunda belirsizdir. Hayata bakarsak, nükleik asit tarafından yönetilen proteinlerin etkisiyle gerçekleşen karmaşık bir süreçler dizisidir.

Canlı organizmaların nükleik asidi her zaman işlevseldir. Canlı hücrenin dışında virüsler aktif değildir. Bu nedenle canlı organizma olarak söylenemezler. Ek olarak, neden oldukları hastalıkları göz önüne alırsak bakteri, mantar, protozoa vb. Maddelere karşı patojen gibi davranırlar. Dolayısıyla, bu açıdan virüsler, son derece basit canlı organizma veya istisnai olarak kompleks toplanma veya canlı olmayan kimyasallar olarak kabul edilebilir.

O zaman bir virüs nasıl tanımlanabilir? Bunlar özellikle küçük, filtrelenebilir ve çoğaltılması için yaşayan bir konakçı gerektiren hücre içi paraziti zorunludur. Lwoff (1957), “virüslerin bulaşıcı, potansiyel olarak patojenik nükleoprotein olduğunu, ancak genetik materyallerinden üreyen, yalnızca bir tür nükleik aside sahip olan ve enzimlerden yoksun, üreme ve bölünme kabiliyetine sahip olmadıklarını ” tanımlamıştır .

Luna ve Darntell (1968), “virüslerin, bütün genomu, hücresel sentetik makineyi kullanarak canlı hücrelerin içinde çoğalan ve viral genomu diğer hücreye aktarabilen özel elemanların sentezine neden olan nükleik asit elementi olan varlıklar” olduğunu tanımladı. .

Mikroorganizmaları tanımlarken virüsler, Lwoff ve Tournier (1962) tarafından aşağıda verilen belirli karakterlere dayanarak ayrılır:

ben. Hepsi potansiyel olarak bulaşıcıdır,

ii. Tek bir nükleik asit mevcudiyeti,

iii. Sadece genetik materyali büyütememe,

iv. Sadece genetik materyalden üreme,

v. Enerji metabolizması için enzimlerin yokluğu (Lipman sistemi),

vi. Ribozomların yokluğu,

vii. Enerji döngüsünde enzim üretimi için bilgi eksikliği,

viii. Ribozomal proteinlerin sentezi için bilgi eksikliği,

ix. Ribozomal RNA ve çözünür tRNA'nın sentezi için bilgi eksikliği.

Not # 13. Mikrobiyoloji Enstrümantasyonu:

ben. mikroskopi:

Hollandalı bir gözlük uzmanı olan Zoocharia Janssen (1590) ikinci lens kullandı ve bu nedenle birincil lens tarafından oluşturulan görüntü, 50 ila 100 X derecesinde büyük ölçüde büyütüldü. Modem bileşik mikroskobunun dayandığı temel prensip budur.

1610'da Galileo, “gelişmiş mikroskop” şeklini icat etti. Robert Hooke (1635- 1703) 1660'larda bileşik bir mikroskop yaptı ve kullandı ve “Micrographia” adlı bir kitap yayımladı. En yüksek büyütme oranı 200 X idi ancak bakterileri gözlemlemedi.

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) adlı Hooke'dan bir çağdaş, “hayvan küpleri” olarak adlandırdığı tek hücreli, bağımsız yaşayan mikroorganizmalar keşfetti. Açıkçası, onlar protozoa ve bakteridir. Bu başarı nedeniyle “mikrobiyoloji babası” olarak anıldı . Profesyonelce Leeuwenhoek keten bir tüccardı. Onun zamanında, dakika, basit ama güçlü lensler yapmak için kullanılır.

Bu aletler, genellikle küçük, tek, iki kutuplu, neredeyse küresel merceklerden oluşan basit büyüteçlerdi, ancak yaklaşık 300 X'e kadar büyütme sağladılar. İncelediği nesnelerin büyüklüğü kıyaslanarak belirlendi.

Bu amaçla bazen kum taneleri, darı tohumları veya hardal ya da kan corpuscles, vb. Kullandı. Hepsinde, bazıları pirinç, bazıları da altın olan 419 lens yaptı. C. Huygens iki lens göz parçası geliştirirken, Abber (1840-1905) apochromatic hedefler ve alt-aşamalı kondansatör geliştirdi.

Apokromatik, kromatik ve küresel sapmalardan nispeten uzak olanlardır. Bileşik mikroskobun profesyonel kullanımı 1820'den sonra gözlendi. Modem hedefleri ve oküler birlikte üretilen toplam büyütme, iki büyütmenin ürünüdür. Ancak, büyütmeye ek olarak, çözünürlük, iki bitişik noktayı ayrı olarak ayırt edebilme yeteneğidir.

ii . Kalorimetri:

Biyokimyasal deneylerin çoğu, karmaşık bir karışımda bulunan bir bileşik veya bileşik grubunun ölçümünü içerir. Muhtemelen, biyokimyasal bileşiklerin konsantrasyonunu belirlemek için en yaygın kullanılan yöntem, beyaz ışığın renkli bir çözeltiden geçtiğinde, bazı dalga boylarının diğerlerinden daha fazla absorbe edilmesini sağlayan kolorimetridir (Şekil 35.6).

Birçok bileşik renkli değildir, ancak renkli bileşiklere dönüştürülebilir. Bazıları dönüşümden sonra bile renkli değildir, ancak görünür bölgedeki ışığı uygun reaktiflerle reaksiyona sokarak emmek için yapılabilir. Bu reaksiyonlar genellikle spesifiktir ve çoğu durumda oldukça hassastır, böylece litre konsantrasyonu başına milimol bölgesindeki materyal miktarları ölçülebilir.

En büyük avantaj, bileşiğin tamamen izole edilmesinin gerekli olmaması ve çok az işlemden sonra kan gibi kompleks bir karışımın bileşenlerinin belirlenmesidir. Aşağıda tartışıldığı gibi, rengin derinliği, absorbe edilen ışığın miktarının konsantrasyonuyla orantılıdır, rengin yoğunluğuyla ve dolayısıyla konsantrasyon ile orantılıdır. Kolorimetri ilkesinin dayandığı iki kanun vardır.

a. Lambert Yasası:

Tek renkli bir ışık ışını bir emme ortamından geçtiğinde, emme ortamının uzunluğu arttıkça yoğunluğu üssel olarak azalır.

b. Bira Yasası:

Monokromatik bir ışık ışını bir emme ortamından geçerken yoğunluğu, emme ortamının konsantrasyonu arttıkça üssel olarak azalır.

Bir araya getirilen bu iki yasaya Lambert-Beer yasası denir (Şekil 35.6).

Lambert-Beer Yasasının Sınırlamaları:

Çözeltinin konsantrasyonundaki artış nedeniyle, bazen doğrusal olmayan bir çizim elde edilir. Bu nedenlerden dolayı olabilir: (a) ışık daraltılmış, tercihen tek renkli, (b) kullanılan ışığın dalga boyu çözeltinin maksimum emiliminde olmalıdır.

Bu aynı zamanda en yüksek hassasiyeti verir, (c) çözücünün konsantrasyon veya zaman ile iyonizasyonu, birleşmesi, ayrışması veya çözülmesi olmamalıdır, (d) çözelti yoğun renk verecek kadar konsantredir.

Fotoelektrik Kolorimetre:

Tipik bir kolorimetrenin temel düzenlemeleri, Şekil 35.7'de gösterilmiştir. Bu cihazda, bir tungston lambasından beyaz bir ışık bir yarıktan, sonra bir kondansatör merceğinden geçtiğinde, bir absorpsiyon hücresinde veya küvetinde yer alan inceleme altında çözelti üzerine düşen paralel bir ışın verir. Camları, yanları kiriş birbirlerine paralel olacak şekilde bakacak şekilde yapılmıştır. Genellikle, hücre numuneleri 1 cm karedir ve 3 ml sıvı tutacaktır.

Absorpsiyon hücresini, seçimden sonra emilen rengin maksimum geçişine izin veren filtre izler. Eğer mavi bir çözüm inceleme altındaysa, kırmızı emilir ve kırmızı bir filtre seçilir. Bu nedenle, filtrenin rengi, araştırılan çözümün rengini tamamlayıcıdır. Bazı cihazlarda, filtre emme hücresinden önce yerleştirilir.

Filtreler dar iletim bantları verir ve bu nedenle yaklaşık tek renkli ışık alır. Bundan sonra, ışık daha sonra elektrik akımı üreten ve üzerine düşen ışığın yoğunluğu ile doğrudan orantılı olan bir fotosel üzerine düşer.

Elektriksel sinyal amplifikatör tarafından kuvvetli olarak arttırılır ve yükseltilmiş sinyal, doğrudan bu sistemlerde absorbans okumaları verecek şekilde logaritmik skala ile kalibre edilen bir galvanometreye geçer, boş solüsyon ilk önce kolorimetreye ve galvanometreye konur. Test çözeltisi tarafından takip edilen ve sönme doğrudan okunan sıfır sönme değerine ayarlanır. Şimdi, daha iyi bir yöntem ışık demetini bölmek, numuneden ve diğerini boşluktan geçirmektir.

Bu dengeden sonra iki devre galvanometrede sıfır sapma verir. Yok olma, devreyi dengeleyen potansiyometre okumasından belirlenir.

iii. İzleyici Tekniği:

İzotoplar, olayların seyrini izlemek için izleyici olarak kullanılır. Bu tür izotoplar stabil (2H, 15N, 18O vb.) Veya kararsız (3H, 14C, 32P, 35S vb.). Sonuncusu iyonlaştırıcı radyasyon yayar; örneğin α parçacıkları, β parçacıkları, Ƴ ışınları. X ışınları vb. Böylece geçtikleri ortamın iyonlaşmasını tespit edebilen aletler (Geiger Muller Counter vb.) İle kolayca tespit edilebilir. Birincisi, güçlü bir manyetik alanın yardımıyla ağır bir izotoptan daha hafif bir izotoptan ayrılan bir kütle spektrometresi gibi aletlere ihtiyaç duymaktadır.

Helyum çekirdeği olan α parçacıkları ağırdır ve bu nedenle uzun mesafelere nüfuz edemezler, ancak kuvvetle iyonlaşırlar. Β parçacıklar, enerjilerine bağlı olarak çok daha hafiftir ve seyahat mesafeleridir. Y ışınları ve X ışınları daha da delicidir. Kararsız izotoplar kararlı şekillere katlanarak bozulur ve yarı bozulma için geçen zaman, radyoizotopun yarı ömrü olarak bilinir.

Böylece ¹³ N, 10.5 dak, ³² P, 13.8 gün, ³⁵ S, 85 günlük bir yarı ömre sahiptir. 3H, 10 yıl ve ¹⁴ C, 5688 yıl. ³ H, zayıf Y ışınları (0.018 Mev) ve ¹⁴ C (0.156 Mev) ve ³² P, 1.6 MeV (1Mev = 1 milyon ev) yaymaktadır. Radyasyonun enerjisi, izotopun yarı ömrü, çözünürlük ve bileşiklerinin metabolik rolü, bir radyoizotopun sağlık tehlikelerinin derecesini belirleyen ana faktörlerdir.

Uygun önlemlerle radyoizotoplar pratikte hiçbir risk veya tehlike olmadan ele alınabilir, işlenebilir, tespit edilebilir ve ölçülebilir. Bir radyoaktif elementin bir bileşik içindeki hareketi, otoradyografi ile de takip edilebilir.

Bir radyoizotop tarafından yayılan enerjik parçacıklar Nal, ZnS, antrasen vb. Gibi parıldayan bir maddeye çarptığında fotonlar çıkarılır; Bu fotonlar, fotografik emülsiyonda bulunan gümüş halojenürlerle etkileşime girer ve geleneksel fotoğrafçılıktaki gibi siyah noktalar oluşturur. Bu prensip aynı zamanda sintilasyon sayımında da takip edilir.

Oranlama etkinliği birimi, keşfeden sonra adı geçen Curie veya Bequerel'dir. Bir Curie (Ci), saniyede 3, 7 x ¹⁰⁶ dağılmaya eşittir. Bir Bequerel (Bq) 10 ¹⁰ dps'dir. Aynı koşullar altında sayımlar alındığında, perilerdeki aktivite doğrudan bir standarda atıfta bulunarak hesaplanabilir.

Radyoizotoplarla çalışmak, uygun önlemler alınmadığı sürece ciddi sağlık tehlikesi içerir. Periyodik olarak kan sayımı yapılmalı ve bir radyoizotop kullanılırken her zaman film rozetleri takılmalıdır. Hiçbir koşulda radyoaktif maddeler vücudun herhangi bir kısmı ile temas etmemelidir.

Radyoaktif gazın solunmaması için daima özen gösterilmelidir. Radyo izotop laboratuarında kimse yemek yememeli, içilmemeli ve sigara içmemelidir. Biri radyoizotopları, özellikle de ³² p gibi it-yayıcıları veya ⁶⁰ CO gibi a-yayıcıları kaynaktan bir miktar uzakta tutmalıdır. µCi miktarları genellikle biyolojik çalışmalarda kullanılır ve bunlar daha az tehlikelidir.

Yıkama işlemi hiçbir zaman bir lavaboda toplanmamalıdır. Bir kaputun içinde kurutulmalı ve bu amaç için tutulan bir çöp kutusunda tutulmalıdır. Kutunun içeriği güvenli bir yerde toprağa gömülmeli veya Bombay Bhabha Atom Araştırma Merkezine gönderilmelidir.

El, önlük, masa üstü vb. Düzenli olarak izlenmeli ve gerekirse temizlenmelidir. Baş ağrısı, baş dönmesi, anormal kan sayımı vb. Radyasyon hastalığının göstergesidir. Bu gibi durumlarda iş durdurulmalı ve doktorlara danışılmalıdır.

Radyoaktivite Ölçüm Prosedürü İçin Numune Hazırlama:

(a) Çözeltideki 0.1 ml radyoaktif maddenin plantaya aktarılması. Yayılmasına izin verin; birkaç damla damıtılmış su veya etanol ekleyin (madde suda veya alkolde çözünürse) ve sıçramanın oluşmadığı bir mesafede bir ısıtma lambasının altına yerleştirin.

(b) Gezegenleri Petri kabı içerisine yerleştirin, soğumaya bırakın.

Katı Örnekler İçin:

(a) Boş planatı tartın.

(b) İnce tozu bir spatula ile dikkatlice planlaya aktarın ve tüm yüzeyi kaplayacak şekilde yayın. Yüzeyi pürüzsüz görününceye kadar yavaşça doldurun.

(c) Planatı tozla tartın. Planetin ilk ağırlığını çıkarın. Fark, doygunluk için minimum kalınlığı aşıyorsa, sayımları alın. Daha fazla toz verilmezse ve tekrar numune hazırlanır.

iv. Kromatografi:

Tswett (1903), kromatografiyi renkli maddelerin ayrıştırılması işlemi olarak tanımlamıştır, ancak günümüzde gazları içeren renkli maddelerin karışımları üzerinde gerçekleştirilmektedir.

Tüm kromatografi metotlarının ortak özelliği, iki fazın kullanılmasıdır:

(a) durağan faz

(b) mobil faz.

Renkli maddenin ayrılması iki faza bağlıdır. Durağan fazın niteliğine göre, sınıflandırma aşağıda verilmiştir:

Sabit faz katı ise, işlem faz adsorpsiyonu, mobil faz ise sıvı partisyon kromatografisi olarak adlandırılır. Mobil faz, bir sıvı veya gaz olabilir.

Sabit ve mobil faz temelinde kromatografi sistemi dört tiptedir:

(a) Sıvı - katı (örneğin klasik adsorpsiyon kromatografisi, TLC ve iyon değişimi)

(b) Gaz-katı (örneğin gaz katı kromatografisi)

(d) Gaz sıvısı (örneğin, gaz-sıvı kromatografisi, kılcal kolon kromatografisi)

Yöntemlere Göre Sınıflandırma:

Sınıflandırma, adsorpsiyon ve bölümleme adı verilen fazlara (katı veya sıvı) dayanmaktadır. Adsorpsiyon fazı, sıvı veya gaz formunda bir mobil faz içerebilir. Benzer şekilde, bölüm sıvı kromatografisi, sırasıyla sıvı-sıvı kromatografisi ve gaz-sıvı kromatografisi olarak adlandırılan bir sıvı mobil faz veya gaz halindeki mobil faz formuna sahiptir.

Kromatografi ile tüm ayırımlar, ayrılacak olan maddelerin bir mobil maddeden diğerine değişen oranlarda sabit fazlar ve hareketli fazlar arasında kendilerini dağıtmalarına bağlıdır. Maddelerin dağılma şekli, en uygun şekilde "emilim izotermi" ifadesiyle tartışılmaktadır.

Emilim İzotermi:

Sabit faz tarafından 'emilen' belirli bir maddenin miktarı konsantrasyona bağlı olarak hareketli fazdır. Konsantrasyona karşı sorbe edilen miktarı sabit sıcaklıkta çizerek elde edilen eğri, 'sorpsiyon izotermidir'.

İzotermin şekli, kromatografi davranışını düzenleyen en önemli faktörlerden biridir. "Emme" terimi, hareketli ve durağan (katı) faz arasındaki ara yüzdeki konsantrasyondaki artışı ifade eden adsorpsiyonu içerir, emilim, bir maddenin bir mobil fazdan sıvı durağan faza çözülmesidir.

v. Elektro Odaklanma:

Bu, ayırma veya protein için son bir tekniktir veya bunu “pH gradyanında elektroforez” olarak ifade edebilirsiniz. Proteinler elektriksel bir alanda göç ederler, ancak pH'ın izoyonik noktası ile aynı olduğu bir noktaya geldiklerinde, başka hareketleri önlenir. Buna elektro odaklama denir, çünkü protein izoyonik noktasına odaklanmıştır.