Allgemeine Mikrobiologie

Das Wort Mikrobiologie leitet sich von den altgriechischen Begriffen mikros (klein), bios (Leben) und logos (Wort, Lehre) ab, behandelt also die Lehre von Lebewesen, die nicht mit dem bloßen Auge erkannt werden können. Zu ihnen gehören Bakterien, Viren, Pilze, Protozoen und ein- oder wenigzellige Algen. Diese Vielfalt, die grundsätzlich alle bekannten Lebensformen der Erde widerspiegelt, bildet den Reiz der Mikrobiologie, wirft aber auch Probleme auf. In der Mikrobiologie haben sich Modellorganismen etabliert, die aus verschiedenen Gründen stellvertretend für alle anderen Organismen in ihrer Gruppe gründlich untersucht werden. Escherichia coli steht dabei für die Bakterien, während die Gruppe der Pilze von der Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae) repräsentiert wird.

Teilgebiete der Allgemeinen Mikrobiologie

Ein wichtiger Teil der Mikrobiologie ist die Genetik. Hier werden die Strukturen des Genoms, sowie die Expression und Vererbung der Gene untersucht. Fallende Preise für die Sequenzierung haben in den letzten Jahren zu einem enormen Anstieg vorhandener Datenmengen geführt, die nur noch mit Hilfe der Bioinformatik in den Griff zu bekommen sind.
Während die Zytologie den Aufbau und die Funktion der Mikroorganismen erforscht, werden in der Biochemie physiologische Prozesse auf der Ebene der Moleküle untersucht. Hier sind natürlich Überschneidungen groß, da chemische Prozesse nur im Hinblick auf ihre Funktionen zu verstehen sind.
Die Ökologie untersucht die Wechselwirkungen unter den Mikroorganismen, sowie die zwischen ihnen und anderen Lebewesen. Im Vordergrund stehen Fragestellungen zur Evolution und Populationsgenetik der Mikroorganismen.
Die Systematik der Mikroorganismen behandelt das gesamten Spektrum der Arten, wie sie sich voneinander unterscheiden und wie man sie nennt und taxonomisch einordnet. Das Bestimmen der Mikroorganismen war früher Spezialisten vorbehalten und eine langwierige Aufgabe, die erst die Anzucht der Kulturen erfordert hat. Heute werden Proben meist direkt sequenziert, wodurch es auch einem “Laien” möglich ist, Arten zu bestimmen.

Anwendungen

Mikrobiologie spielt eine große Rolle in der Medizin. Viele Krankheiten werden durch Mikroorganismen verursacht und können erst dann geheilt werden, wenn die Wirkungsweise erforscht wurde. Dank des gentechnischen Fortschritts spielen Mikroorganismen mittlerweile eine große Rolle bei der Produktion von Medikamenten und somit der Gesundheit der Menschen.
Auch in der Lebensmittelbranche sind Mikrobiologen gesuchte Fachkräfte. In der Produktion vieler Lebensmittel (z.B. Käse, Bier) werden Mikroorganismen eingesetzt. Gleichzeitig gilt es auch in der Hygiene unerwünschte Mikroorganismen und deren Produkte fernzuhalten (EHEC).

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