מיקרוביולוגיה ווירולוגיה

מהי מיקרוביולוגיה?

מיקרוביולוגיה הינו תחום העוסק במיקרואורגניזמים (יצורים מיקרוסקופיים) החיים כתא בודד או כמקבץ תאים (לדוגמא, חיידקים, ארכאונים, אצות, פטריות, פרוטוזאה ווירוסים). מדע המיקרוביולוגיה חוקר את המבנה, התפקיד והסיווג של יצורים אלו, ואת הדרכים לחקור ולווסת את פעילותם.

אחד היתרונות של מדע המיקרוביולוגיה שהוא מספק כלים פשוטים ללימוד תהליכי חיים בסיסיים, כוון שהרבה פעילויות תאיות משותפות לתאים מיקרוביאליים וליצורים מפותחים (רב תאיים).

למעשה, חלק גדול מהידע שלנו כיום על תהליכים ביוכימיים וגנטיים בתאים מתבסס על מחקרים שנעשו במיקרואורגניזמים. מיקרואורגניזמים מקיפים אותנו באופן קבוע ומשפיעים על חיינו על בסיס יום יומי. מצד אחד, חלק ניכר ממחלות האדם, חיות וצמחים נגרמות על ידי מיקרואורגניזמים.

מצד שני, מיקרואורגניזמים תורמים להרבה תהליכים גיאוביולוגים בעולם, ובאופן קבוע נעשה בהם שימוש ביישומים מגוונים (לדוגמא, תעשיית המזון, טיפול בפסולת סביבתית, וביוטכנולוגיה).

לכל המידע על תואר בביולוגיה/מדעי החיים - תואר ראשון>>>

מחקר המיקרוביולוגיה מיישם הן שיטות מסורתיות והן שיטות מחקר מתמקדות

המחקר מתמקד על מגוון היבטים, החל ממדע בסיסי וכלה במדע שימושי, הכוללים:

1) המשך שימוש במיקרואורגניזמים כמערכת מודל למענה על שאלות בסיסיות בביולוגיה;

2) ניסיון להבין טוב יותר ולווסת את ההמצאות, ההופעה והישנות של מחלות זיהומיות. דגש מיוחד ניתן להבנת מנגנוני האלימות, לתגובות ההדיות בין המאכסן למיקרואורגניזם והאינטראקציה עם מערכת ההגנה של המאכסן;

3) פיתוח של חומרים אנטימיקרוביאלים חדשים בכדי להתגבר על העלייה ביציבות של מיקרואורגניזמים לחומרים הקיימים;

4) פיתוח של שימושים חדשים במיקרואורגניזמים בתעשייה, בחקלאות ובתהליכים סביבתיים;

5) אפיון התפקיד של מיקרואורגניזמים בסביבה, וגילוי של מספר רב של מיקרואורגניזמים שעדיין לא זוהו ולא גודלו בתרבית;

6) הבנה מעמיקה של תהליכים בסיסים (כגון תרגום, שעתוק ושיחבור) של הפתוגן האאוקריוטי, דבר הדורש גישה מערכתית (system biology) לזיהוי תהליכים ייחודיים לגורם המחלה שאינם נמצאים במאכסן.

גישה זו חשובה במיוחד בפתוגנים כגון טפילים ופטריות, אשר בהם השונות מהמאכסן בהשוואה לפתוגנים חיידקים נמוכה יחסית. וירוסים (נגיפים) מוכרים כמחוללי מחלות בצמחים, בבע"ח ובאדם. למחקר הוירולוגי מגוון היבטים ובכללם היבטים אפידמיולוגיים (תפוצת הנגיפים והתחלואה הקשורה בהם), קליניים (מאפייני התחלואה, מניעה וטיפול) ומולקולריים (גנום הנגיפים והתהליכים המולקולריים הקשורים בהתרבות, ביטוי הגנים הנגיפיים ופעילותם).

תלותם המוחלטת של הנגיפים בתאים חיים לשם התרבותם יוצרת מארג מורכב של אינטראקציות בין מרכיבי הנגיף וחלבוניו ובין אלמנטים תאיים.

לחקר אינטראקציות אלו חשיבות בהבנת תהליכי ההדבקה ואיתור נקודות טורפה לפגיעה בתהליך ההדבקה. בנוסף, חקר הנגיפים עשוי לסייע בהבנת תהליכים תאיים המתרחשים גם בהעדר ההדבקה בנגיף.