Bakterier fra havvand

Bakteriekolonier fra 10 mikroliter havvand i en petri-skål med en marin-agar, som er velegnet til at dyrke bakterier fra havvand. De forskellige størrelser, former og farver af kolonier er fra forskellige arter af bakterier. Det er kun nogle få procent af bakterierne i havvandsprøven, som er i stand til at vokse på agaren, som derfor ikke giver et reelt svar på det totale antal bakterier i vandprøven (Foto: Mariane Schmidt Thøgersen, Aarhus Universitet).

Bakterier fra havvand
Af .

Mikrobiologi - generelt er en biologisk fagdisciplin, der handler om studiet af mikroorganismer.

Mikroorganismer

Mikroorganismer er organismer, som er så små, at de kun kan ses ved hjælp af et mikroskop. De omfatter virus, arkebakterier (Archaea) og eubakterier, mikroskopiske svampe samt mange forskellige oftest encellede alger og dyr. Virus er så små, at de ikke kan ses i et almindeligt mikroskop, men kun i et elektronmikroskop, deres størrelse er typisk mellem 20 og 130 nanometer (1 nanometer = nm = 1 milliardtedel meter). Bakterier er meget større og er typisk omkring 1 mikrometer (1 mikrometer = 1 µm = 1 milliontedel meter), og de encellede alger og dyr er så endnu større ofte på størrelse med vores celler, som er op til 100 mikrometer store.

Mikroorganismer kan man finde overalt; på og i vores krop, i jord, på planter og i alle former for vand, selv i luften flere kilometer over Jordens overflade er der mikroorganismer. Deres antal er kolossalt. Eksempelvis har man beregnet, at der på Jorden findes 5 x 1030 bakterier. Alle disse bakterier udgøres sandsynligvis af mere end en million forskellige arter, hvoraf kun omkring 30.000 er kendt og beskrevet. Samtidig er mikroorganismer, specielt bakterierne, suverænt den ældste gruppe af organismer, som menes at være opstået for mere end tre milliarder år siden; til sammenligning opstod planter og dyr for mindre end en milliard år siden.

Mikroorganismer er ikke blot til stede overalt, deres aktiviteter er af helt afgørende betydning for stort set alle biologiske processer på Jorden. Samtidig har de stor betydning for os som mennesker, fordi de er aktive i os, på os og omkring os og derfor såvel direkte som indirekte er helt afgørende for vores liv.

Mikroorganismer er siden oldtiden blevet anvendt af til produktion af mange forskellige fødevarer, det drejer sig for eksempel om: Brød, øl, vin, mange forskellige mejeri-produkter, pølser, sauerkraut og soja-sovse. Nu anvendes de også industrielt til fremstilling af antibiotika og andre slags medicin fx insulin, enzymer og en række forskellige kemikalier. Nogle mikroorganismer anvendes også til oprensning af forureninger, ved produktionen af biogas, og i landbruget til bekæmpelse af skadedyr og sygdomme og til at fremme optagelse af gødningsstoffer. Der er også blevet spekuleret i at anvende mikroorganismer til biologisk krigsførelse.

Mikrobiologi – studiet af mikroorganismerne

Da mikroorganismerne er så små, at de ofte undersøges ved hjælp af andre metoder end større organismer. De mest anvendte generelle metoder der anvendes indenfor mikrobiologien, inkluderer:

Mikroskopi: Forskellige typer af mikroskopi, for eksempel lys, fasekontrast eller fluorescens mikroskopi, og scanning eller transmissions elektron mikroskopi. De forskellige typer af mikroskopi anvendes til at studere mikroorganismernes på forskellige skalaer og med forskellig detaljeringsgrad. Mikroskopi kan også anvendes til at opgøre antallet af mikroorganismer i for eksempel en jord eller vandprøve.

Dyrknings teknikker: Dyrkningsteknikker involverer dyrkning af mikroorganismer i kunstige flydende eller faste medier i laboratoriet. Teknikkerne kan benyttes til at studere mikroorganismernes vækst, metabolisme og genetik. Desuden kan de anvendes til at isolere og kvantificere mikroorganismer som kan dyrkes fra alle mulige naturlige prøver, som jord, vand, planter og dyr, inklusive mennesker.

Molekylære teknikker: Molekylære teknikker involverer analyser af mikroorganismernes genetiske materiale, såvel DNA som RNA. Disse teknikker som inkluderer DNA sekventering og PCR (polymerase chain reaction) kan anvendes til at klassificere mikroorganismer og til at studere deres genetiske sammensætning og deres evolution. Desuden kan de bruges til direkte at studere mikroorganismernes antal og sammensætning i alle mulige forskellige former for prøver ved at oprense DNA fra prøverne og karakterisere det ved hjælp af sekventering, de såkaldte eDNA teknikker.

Biokemiske teknikker; Biokemiske teknikker involverer analyse af mikrorganismers biokemiske sammensætning, deres produktion af metabolitter og enzymer. Teknikkerne kan anvendes til at identificere og klassificere mikroorganismer og til at studere deres metabolisme og fysiologi. Dette vil ofte ske i et samspil med molekylære teknikker for at forstå samspillet mellem gener og funktioner. Desuden kan biokemiske teknikker benyttes til at estimere forekomsten af mikroorganismer i miljøet ved at isolere og kvantificere kemiske forbindelser som er specielt knyttet til mikroorganismer.

Mikrobiologisk forskning

Mikrobiologisk forskning har udviklet sig betydeligt inden for de seneste 150 år, og netop denne udvikling har været og vil fortsat være helt central i forhold til mange af de udfordringer, som menneskeheden i dag og i fremtiden står overfor. Eksempelvis har mikrobiologien en afgørende betydning for en række af FN's verdensmål. Overordnet set skal målene forbedre livsvilkårene for alle mennesker på jorden, og netop her vil mikrobiologien spille en afgørende rolle i forhold til fx at bekæmpe infektionssygdomme, levere rent drikkevand, forbedre fødevaresikkerheden i forhold til såvel tilvejebringelse af tilstrækkelige fødevare resurser som fødevarespild, sikre biodiversiteten på landjorden og i havene og bekæmpelse af forurening samt at øge vores forståelse af klimaforandringerne og bremse dem gennem udvikling af metoder til fx bioenergi og kuldioxidfangst og -opbevaring. Derudover kan mikrobiologisk forskning bidrage til forståelsen af store spørgsmål som: Hvor forskelligartet er livet her på Jorden, og findes der liv andre steder i universet?

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig