Bài giảng môn vi sinh vật đại cương

1869- Miescher khám phá ra acid nucleic.. Pasteur tìm ra vaccin ch ng b nh than.. Escherich tìm ra vi khu n Escherichia coli gây ra b nh tiêu ch y.. 1902- Landsteiner khám phá ra các nhó

BÀI M U

M c đích: Gi i thi u đ i t ng và nhi m v c a môn h c, nh ng đóng góp c a các nhà khoa

h c trong l ch s phát tri n VSVH Làm rõ 4 v n đ chính đã đ y các nghiên c u t i giai đo n

“hoàng kim c a vi sinh v t h c” Mô t các đ c đi m chung c a vi sinh v t và cách phân lo i chúng

Gi a các nhóm vi sinh v t khác nhau h u nh ch th y có s gi ng nhau v tính ch t nh bé và

s th ng nh t trong ph ng pháp nghiên c u Tuy nhiên chúng thu c v các nhóm phân lo i khác nhau và h u nh có r t ít quan h đ i v i nhau

Các nhóm vi sinh v t ch y u bao g m:

- Vi khu n (Bacteria): theo ngh a r ng, nó là tên chung đ ch nhi u lo i vi sinh v t thu c các b khác nhau trong ngành Bacteria nh x khu n (Actinomycetes), niêm vi khu n (Myxobacteriales), xo n th (Spirochaetales), Rickettsias và Mycoplasmas Vi khu n (theo ngh a

h p) không bao g m các nhóm trên

- N m men (Yeast, Levure) - N m m c (Molds)

- M t s t o (Algae) - M t s đ ng v t nguyên sinh (Protozoa) - Virus

2 L c s nghiên c u vi sinh v t h c (bài đ c thêm)

Có th chia l ch s c a vi sinh v t h c làm 3 giai đo n chính: Giai đo n phát tri n s m (tr c 1857), giai đo n hoàng kim (1857-1907) và giai đo n đ ng th i c a VSVH (1907-nay)

2.1 Giai đo n phát tri n s m c a VSVH

Giai đo n này đ c tính t 1857 tr v tr c, đó là nh ng đóng góp c a Leeuwenhoek (vi khu n

h c, nguyên sinh đ ng v t h c, n m h c, ký sinh trùng h c và t o h c) (bài đ c thêm); Linnaeus (h

th ng phân lo i) (bài đ c thêm); Semmelweis (ki m soát b nh nhi m trùng); Snow (d ch t h c)

2.2 Th i k hoàng kim c a vi sinh v t h c

Trong nh ng n m 1857-1907, các nhà khoa h c đã gi i quy t đ c 4 v n đ chính và đ a giai

đo n này tr thành giai đo n hoàng kim c a VSVH Bao g m:

- u tranh và ph nh n thuy t t sinh (thí nghi m c a Redy, Needham, Spallanzani, Pasteur) (bài đ c thêm).

- Gi i thích v hi n t ng lên men (thí nghi m c a Pasteur, Buchner) (bài đ c thêm).

- Nguyên nhân b nh t t (thí nghi m c a Koch) (bài đ c thêm).

- Ph ng pháp đ ng n ng a s nhi m trùng và b nh t t (b t đ u t nh ng nghiên c u cu các ti n b i nh Semmelweis v i bi n pháp r a tay, Lister v i k thu t sát trùng, Nightingale v i vi c ch m sóc s c kho , Jenner v i vaccin, Gram v i vi c nhu m vi khu n, cu i cùng Ehrlich (1854-1915) làm n i b t giai đo n này b i nh ng viên “th n

d c”, có th phá hu các tác nhân gây b nh mà không gây đ c v i ng i

2.3 Giai đo n đ ng th i c a vi sinh v t h c (bài đ c thêm và SV t tham kh o).

- C s khoa h c c a các ph n ng hoá sinh

- Ho t đ ng c a gen

- Sinh h c phân t

- K thu t AND tái t h p

- Li u pháp gen

3 c đi m chung c a vi sinh v t

Vi sinh v t có các đ c đi m chung sau đây:

H p thu nhi u, chuy n hoá nhanh

Tuy vi sinh v t có kích th c r t nh bé nh ng chúng l i có n ng l c h p thu và chuy n hoá

v t xa các sinh v t khác Ch ng h n 1 vi khu n lactic (Lactobacillus) trong 1 gi có th phân

h n 100-10 000 l n so v i kh i l ng c a chúng

u ki n t i u nh v y (vì thi u th c n, thi u oxy,

gi i đ c m t l ng đ ng lactose l n

Sinh tr ng nhanh, phát tri n m nh

Ch ng h n, 1 tr c khu n đ i tràng (Escherichia coli) trong các đi u ki n thích h p ch sau 12-20

phút l i phân c t m t l n N u l y th i gian th h là 20 phút thì m i gi phân c t 3 l n, sau 24

gi phân c t 72 l n và t o ra 4 722 366,5 x1018 t bào, t ng đ ng v i 1 kh i l ng 4722 t n

T t nhiên trong t nhiên không có đ c các đi

d th a các s n ph m trao đ i ch t có h i )

Có n ng l c thích ng m nh và d dàng phát sinh bi n d

Trong quá trình ti n hoá lâu dài vi sinh v t đã t o cho mình nh ng c ch đi u hoà trao đ i ch t

đ thích ng đ c v i nh ng đi u ki n s ng r t khác nhau, k c nh ng đi u ki n h t s c b t l i

mà các sinh v t khác không th t n t i đ c Có vi sinh v t s ng đ c môi tr ng nóng đ n

1300C, l nh đ n 0-50

C, m n đ n n ng đ 32% mu i n, ng t đ n n ng đ m t ong, pH th p đ n 0,5 ho c cao đ n 10,7, áp su t cao đ n trên 1103 at hay có đ phóng x cao đ n 750 000 rad Nhi u vi sinh v t có th phát tri n t t trong đi u ki n tuy t đ i k khí, có loài n m s i có th

n ra acid glutamic ch /ml d ch lên men (VEDAN-Vi t Nam)

núi cao, d i

u n hoàn C, vòng tu n hoàn N, vòng tu n hoàn P, vòng tu n

ông (limnetic zone)

h n r t nhi u so v i các vùng khác (không khí trên m t bi n,

rotrophy), t d ng ch t sinh

t sinh tr ng (auxoheterotroph)

phát tri n dày đ c trong b ngâm t thi v i n ng đ formol r t cao

Vi sinh v t đa s là đ n bào, sinh s n nhanh, s l ng nhi u, ti p xúc tr c ti p v i môi tr ng

s ng do đó r t d dàng phát sinh bi n d Ch sau m t th i gian ng n đã có th t o ra m t s

l ng r t l n các cá th bi n d các h h sau Nh ng bi n d có ích s đ a l i hi u qu r t l n trong s n xu t N u nh khi m i phát hi n ra penicillin ho t tính ch đ t 20 đ n v /ml d ch lên men (1943) thì nay đã có th đ t trên 100 000 đ n v /ml Khi m i phát hi

đ t 1-2g/l thì nay đã đ t đ n 150g

Phân b r ng, ch ng lo i nhi u

Vi sinh v t có m t kh p m i n i trên Trái đ t, trong không khí, trong đ t, trên

bi n sâu, trên c th , ng i, đ ng v t, th c v t, trong th c ph m, trên m i đ v t

Vi sinh v t tham gia tích c c vào vi c th c hi n các vòng tu n hoàn sinh- đ a-hoá h c (biogeochemical cycles) nh vòng t

hoàn S, vòng tu n hoàn Fe

Trong n c vi sinh v t có nhi u vùng duyên h i (littoral zone), vùng n c n

và ngay c vùng n c sâu (profundal zone), vùng đáy ao h (benthic zone)

Trong không khí thì càng lên cao s l ng vi sinh v t càng ít S l ng vi sinh v t trong không khí các khu dân c đông đúc cao

không khí B c c c, Nam c c )

H u nh không có h p ch t carbon nào (tr kim c ng, đá graphít ) mà không là th c n c a nh ng nhóm vi sinh v t nào đó (k c d u m , khí thiên nhiên, formol dioxin ) Vi sinh v t có các ki u dinh

d ng khác nhau: t d ng quang n ng (photoautotrophy), d d ng quang n ng (photoheterotrophy),

t d ng hoá n ng (chemoautotrophy), d d ng hoá n ng (chemohete

(Phylum), và Gi i (Kingdom) Hi n nay trên gi i còn có m t m c phân lo i n a g i là l nh

gi i (Domain) y là ch a k đ n các m c phân lo i trung gian nh Loài ph (Subspecies), Chi ph (Subgenus), H ph (Subfamily), B ph (Suborder), L p ph (Subclass), Ngành

ph (Subphylum) D i LOÀI g m có Th (Variety), D ng (Type), Nòi hay Ch ng (Strain)

i ng i ta còn ghi

(bài đ c thêm)

M i loài vi khu n c ng nh các sinh v t khác đ u đ c mang m t tên khoa h c riêng Tên này

đ c đ t theo danh pháp kép c a Lineaus Trong tên này t th nh t đ ch Gi ng, t th hai ch

tên loài Ví d : Staphylococcus aureus ti n theo dõi, đôi khi sau tên loà

thêm tên tác gi và n m xác đ nh, ví d Staphylococcus aureus Bergey, 1939

Th ( đ n v sát sau loài), dùng đ ch m t nhóm nh t đ nh trong m t loài nào đó, ví d

Mycobacterium tuberculosis var bovis (vi khu n lao bò)

D ng: ch m t nhóm nh h n d i th , ví d c n c vào ph n ng huy t thanh mà ng i ta chia

ph c u khu n Diplococcus pneumoniae thành 80 d ng khác nhau, trong đó các d ng I, II, III là các d ng có đ c tính m nh nh t

Ch ng: là thu t ng riêng đ ch m t loài vi sinh v t m i phân l p thu n khi t t m t c ch t nào đó L u ý các cá th trong cùng m t loài phân l p nh ng n i khác nhau c ng không bao

gi hoàn toàn gi ng nhau, chúng có th đ c coi là nh ng nòi khác nhau Các nòi th ng đ c

ký hi u b ng nh ng con s , nh ng ch vi t t t theo quy c riêng c a ng i nghiên c u, ví d

m, có thêm hàng nghìn loài sinh v t m i đ c phát hi n, trong đó có

c k đ n trong s 200 000 loài vi sinh v t nói trên S virus đã đ c đ t tên là kho ng 4000 loài

Bacillus subtilis B.F 7687…

Ng i ta c tính trong s 1,5 tri u loài sinh v t có kho ng 200 000 loài vi sinh v t (100 000 loài đ ng v t nguyên sinh và t o, 90 000 loài n m, 2500 loài vi khu n lam và 1500 loài vi khu n) Tuy nhiên hàng n

không ít loài vi sinh v t

Virus là m t d ng đ c bi t ch a có c u trúc c th cho nên ch a đ

BÀI C THÊM C A CH NG M U

L CH S PHÁT TRI N C A VSVH

T c x a, m c dù ch a nh n th c đ c s t n t i c a vi sinh v t, nh ng loài ng i đã bi t khá nhi u v các tác

d ng c a vi sinh v t gây nên Trong s n xu t và trong đ i s ng, con ng i đã tích l y đ c nhi u kinh nghi m và các bi n pháp l i d ng các vi sinh v t có ích và phòng tránh các vi sinh v t có h i

Trên nh ng v t gi l i t th i c Hy L p ng i ta đã th y minh h a c quá trình n u r u Nh ng tài li u kh o c cho bi t cách đây trên 6000 n m ng i dân Ai C p d c sông Nile đã có t p quán náu r u Các hình v trên Kim

T Tháp c ng cho th y ngh n u r u và làm bia Ai C p c ng r t ph bi n Trong Kinh thánh c ng có đo n miêu

t c nh say r u c a Noé sau khi s ng sót qua c n đ i h ng th y (cách đây trên 5000 n m) Trung Qu c r u đã

đ c s n xu t t th i đ i v n hóa Long S n (cách đây trên 4000 n m) Trong các ch kh c trên x ng, trên mai rùa (c t giáp v n t ) t th i Ân Th ng (th k 17-11 TCN) ng i ta đã th y ch “t u” Vi c lên men lactic (mu i d a)

đ c th c hi n vào kho ng n m 3500 TCN

Mu i d a, làm gi m, làm t ng, làm m m, làm m t, làm s a chua, p th t, p cá… đ u là nh ng bi n pháp h u

hi u đ ho c s d ng, ho c kh ng ch vi sinh v t ph c v cho vi c ch bi n và b o qu n th c ph m Theo sách

“L nh nam chích quái” thì nhân dân ta t th i Hùng V ng d ng n c đã bi t “làm m m b ng c m thú, làm r u

b ng c t g o”

Vi c sáng t o ra các hình th c phân, ngâm phân, ngâm đay, ngâm gai, x p i, tr ng luân canh các cây h đ u…

đ u là nh ng bi n pháp tài tình mà t tiên ta t lâu đã bi t phát huy tác d ng c a vi sinh v t trong nông nghi p

V ph ng di n phòng tr b nh t t loài ng i c ng s m tích l y đ c nhi u kinh nghi m phong phú Ngay t tr c Công nguyên nh ng tài li u c a Hippocrate (460 – 373 TCN), c a Veron (116 – 27 TCN) c a Lucrèce (98 – 55 TCN)… đã đ c p đ n b n ch t s ng c a các tác nhân gây ra b nh truy n nhi m

Ng i có công phát hi n ra th gi i vi sinh v t và c ng là ng i đ u tiên miêu t hình thái nhi u lo i vi sinh v t là

m t ng i Hà Lan v n là ng i h c ngh trong m t hi u buôn v i ó là Antonie van Leeuwenhoek (1632 – 1723)

Ông đã t ch t o ra trên 400 kính hi n vi, trong đó có cái phóng đ i đ c đ n 270 l n V i nh ng chi c kính hi n

vi c m tay, có g ng h i t ánh sang, có c đi u ch nh đ cho v t đ nh quan sát r i đúng vào tiêu đi m và b ng cách ghé m t vào khe nh có g n th u kính mài l y nh xíu, Leerwenhoek đã l n l t quan sát m i th có xung quanh mình N m 1674 ông nhìn th y các vi khu n và đ ng v t nguyên sinh, ông g i là các “đ ng v t vô cùng nh bé” Ông th y các “đ ng v t” này có r t nhi u trogn b a r ng và ông vi t r ng trong mi ng c a ông s l ng c a chúng còn đông h n c dân s c a n c Hà Lan Nh s gi i thi u c a regnier de Graaf ông đã g i đ n H c h i Hoàng gia Anh 200 b c th , qua đó ông đã miêu t hình thái và d ng chuy n đ ng c a nhi u lo i vi sinh v t Nhi u bài báo

c a ông đã đ c d ng trên t p chí Tri t h c c a H c h i Hoáng gia Anh và n m 1680 ông đã đ c b u làm thành viên c a H c h i này T t c các quan sát và miêu t c a ông đã đ c in thành m t b sách g m 4 t p có nhan đ

“Nh ng bí m t c a gi i t nhiên nhìn qua kính hi n vi”

Ch t i đ u th k 19 nh ng chi c hi n vi quang h c hoàn ch nh m i ra đ i v i các c ng hi n to l n c a G Battista

Amici (1784 – 1860) Ernes Abbe ( 1840 – 1905), Karl Zeiss (1816 – 1888)… n m 1934 chi c kính hi n vi đi n t

đ u tiên ra đ i ó là lo i kính hi n vi không dùng ánh sang khu ch đ i nh các th u kính mà dùng 1 chùm đi n t

khu ch đ i lên nh các đi n t tr ng

T th p k 60 c a th k 19 b t đ u th i kì nghiên c u v sinh lí h c c a các lo i vi sinh v t Ng i có công to l n trong vi c này, ng i v sau đ c coi là ông t c a vi sinh v t h c là nhà khoa h c ng i Pháp Louis Pasteur (1822 – 1895) Khó mà tóm t t đ c kh i l ng các phát hi n đ s mà L Pasteur đã c ng hi n cho nhân lo i

Vi t v L Pasteur, nhà khao h c ng i Nga K.A.Timiriazev đã phân tích nh sau: “Công trình c a ông đã đem l i

nh ng bi n đ i quan tr ng trong c 3 b môn khoa h c ng d ng kinh đi n c a nhân lo i V công nghi p, ông đã

đ ra các c s h p lí, v ng ch c cho h t th y các quá trình lên men V nông nghi p, lí lu n c a ông cùng v i s

phát tri n c a T.Schloesing, H Hellriegel, S.N Vinogradskii… đã v ch ra cho các nhà nông h c nh ng ánh sáng

m i v các nhi m v và ph ng pháp c b n V y h c… t sau khi loài ng i nuyên th y thoát đ c ra kh i s uy

hi p c a các dã thú trong r ng sâu thì trong l ch s ch a t ng th y có s ti n b nào có ý ngh a quy t đ nh nh các công trình nghiên c u c a L Pasteur.”

""Nhà bác h c c Robert Koch (1843- 1910) là ng i đã c ng s m t thi t v i Pasteur Ngoài công lao to l n

phát hi n ra vi khu n lao, vi khu n t , ông còn tìm ra ph ng pháp phân l p thu n khi t vi sinh v t trên các môi

tr ng đ c H c trò c a ông là J.R Petri (1852 – 1921) đã phát ki n ra lo i h p l ng làm b ng th y tinh R Koch

đã phát hi n ra ph ng pháp nhu m màu t bào vi sinh v t V sau các k thu t nhu m tiêu b n đã đ c c i ti n b i

1905 Ng i có công đ u tiên trong vi c ch ng minh có s t n t i c a lo i vi khu n nh bé h n vi khu n nhi u l n

là nhà sinh lí h c ng i Nga D.I Ivanovskii (1864 – 1920) Ông ch ng minh có s t n t i c a lo i vi sinh v t siêu

hi n vi gây ra b nh kh m (mosaic) lá thu c lá n m 1892 n n m 1897 nhà khoa h c Hà Lan M.W Beijerinck

(1851 - 1931) g i lo i vi sinh v t này là virut (virus) theo ti ng La tinh có ngh a là “n c đ c” n n m 1917 thì

F.H d’ Hérelle (1873 – 1949) phát hi n ra các virut c a vi khu n và đ t tên là th th c khu n (Bacteriophage)

M c d u L.Pasteur là ng i đ u tiên ch ng minh c s khoa h c c a vi c ch t o vacxin (Vaccin, t g c La Tinh Vaccinae có ngh a là b nh đ u mùa bò) l i do bác s nông thôn ng i Anh Edward Jenner (1749-1823) đ t ra Ông

là ng i đ u tiên ngh ra ph ng pháp ch ng m đ u bò cho ng i lành đ đ phòng b nh đ u mùa h t s c nguy

hi m cho tính m ng con ng i

Ng i đ t n n móng cho khoa Mi n d ch h c (Immunology) là nhà khoa h c Nga Ilya Ilitch Metchnikov

“th c bào” n i ti ng ông đã nh n đ c gi i th ng Nobel n m 1908 (cùng v i P.Ehrlich)

C n ph i nói lên công lao c a nhà khoa h c ng i Anh J.Lister (1827-1912), ng i đã đ xu t ra vi c s d ng các hóa ch t di t khu n và vi c s d ng ph ng pháp vô trùng trong ph u thu t

Nhà khoa h c Pháp g c Nga S.N.Vinogradskii (1856-1953) là ng i đ u tiên phát hi n ra vi khu n s t (1880), vi khu n l u hu nh (1887), vi khu n nitrat hóa (1890) Nhà khoa h c Hà Lan M.W.Beijerinck (1851-1931) là ng i

đ u tiên phân l p đ c vi khu n n t s n Rhizobium (18880, vi khu n c đ nh đ m hi u khí Azotobacter (1901), vi khu n lên men butilic, vi khu n phân gi i pectin và nhi u nhóm vi khu n khác

Ng i đ u tiên phát hi n ra ch t kháng sinh là bác s ng i Anh Alexander Fleming (1881-1955) N m 1928 ông

là ng i đ u tiên tách đ c ch ng n m sinh ch t kháng sinh penixilin, m ra m t k nguyên m i cho kh n ng đ y lùi nhanh chóng các b nh nhi m khu n Ông đ c nh n gi i th ng Nobel n m 1945 (cùng v i B.E.chain và H.W.Florey) N m 1944 nhà khoa h c M g c Nga S.A.Waksman phát hi n ra Streptomixin và đ c nh n gi i thu7ng3 Nobel vào n m 1952 Hàng lo t các ch t kháng sinh quan tr ng khác đã đ c lien ti p phát hi n và ng

d ng vào các n m ti p sau: baxitraxin (1945), cloramphenicol (1947), polimixin (1947), clotetraxiclin (1948), xephalosporin (1948), neomixin (1949), eritromixin (1952), grizeofulvin (1959), gentamixin (1963), kasugamixin (1964), bleomixin (1965), valiđaxin (1970)…

N m 1897 Eduard Buchner (1860 – 1917) l n đàu tiên ch ng minh đ c vai trò c a enzyme trong quá trình lên

men r u Ông đã nghi n nát t bào n m men b ng cát th ch anh và l y ch t d ch vô bào chi t rút t men đ a vào

m t dung d ch ch a 37% đ ng, sau n a gi đã th s n sinh CO2 và r u etylic Khoa h c v enzyme hình thành

và phát tri n nh hang lo t thành công ti p theo: N m 1897 B Bertrand phát hi n ra và đ t tên cho nhóm coenzyme;

A Haeden và Young cô đ c đ c m t nhóm coenzyme g i là cozimaza ( sau này đ c xác đ nh là NAD – nicotinamid adenin dinucleotid) vào n m 1905; Sorensen ch ng minh nh h ng c a pH đ n ho t đ ng c a enzyme (1909); Neuberg đ xu t con đ ng hóa h c c a quá trình lên men (1912); Betalli và Stern khám phá ra dehidrogenaza (1912) ; Warburg nghiên c u v enzyme tham gia vào quá trình hô h p; Michaelis và Mentan đ

xu t ra đ ng h c c a ho t đ ng c a enzyme (1913) ; J.B Sumner (1887 – 1955) đo t gi i Nobel n m 1946, l n đ u tiên k t tinh đ c m t enzyme và ch ng minh b n ch t protein c a enzyme ureaza này (1929), tripsin (1931), chimochipsin (1933) ; Kelin phân l p đ c xitocrom c (1933) ; H.A.Krebs và Henselei khám phá ra chu trình ure (1933) ; Embden và Meyerhof ch ng minh quá trình phân gi i đ ng (1933), Kuhn xác đ nh vitamin B2 là 1 thành

ph n c a enzyme vàng (1935) ; H.A.Krebs tìm ra chu trình axit citric (1937), gi i Nobel 1953 cùng v i F.A lipmann; Lipmann xác đ nh vai trò trung tâm c a ATP trong quá trình v n chuy n n ng l ng (1939 – 1941) ; G.W

Beadle và E.L Tatum ch ng minh lý thuy t “1gen – 1 enzyme” (1940, gi i Nobel 1958 cùng v i J lederberg) ; A Kornberg khám phá ra ADN polimeraza (gi i Nobel 1959 cùng v i S.Ochoa)

Tính đ n n m 1984 ng i ta đã bi t đ n 2477 lo i enzyme khác nhau và enzyme đã có m t trong r t nhi u ho t

đ ng s n xu t và đ i s ng c a con ng i Cùng v i vi c s d ng enzyme b t đ ng, công ngh enzyme đã tr thành

m t trong các m i nh n c a Công ngh sinh h c…

N m 1970 m t s nhà bác h c (H.O Smith, K.W.Wilkox, T.J Kelly l n đàu tiên tách đ c lo i emzyme có kh

n ng c t ADN nh ng v trí xác đ nh N m 1972 nhóm bác h c M H Boyer, P berg, S.N Cohen l n đ u tiên

t ng h p ra đ c m t ADN theo ý mu n, ng i ta g i là ADN tái t h p Trong kho ng 1975 – 1977 nhóm bác h c

M F Sanger, và W Gilbert (gi i Nobel 1980) và A Maxam phát hi n ra m t k thu t cho phép xác đ nh nhanh chóng tr t t các nucleotit trong AND

gen mã hóa vi c sinh t ng h p ra insulin N m 1982 thu c insulin tái t h p đ c M và Anh cho phép ng d ng

r ng rãi C ng vào n m này ng i ta đã ch t o thành công kích t sinh tr ng ng i N m 1988 J.D Watson nh n

ch trì D án h gen ng i v i kinh phí đ c Chính ph M đàu t là 3 t USD N m 1996 hoàn thành vi c khám phá h gen c a men r u (Saccharomyces cerevisiae) N m 1997 Jan Wilmut và các c ng s Vi n nghiên c u

Roslin, g n Edinburg (Scotland) l n đ u tiên cho ra đ i c u Dolly b ng k thu t sinh s n vô tính không c n t i quá trình th tinh

Ngày 26/6/2000 cùng m t lúc các nhà khoa h c thu c hai nhóm nghiên c u đ c l p là nhóm Consortium c a F Collins và nhóm Celera Genomics c a Vainter đã công b vi c khám phá ra h u nh toàn b gen c a

ng i.""(Theo sách Vi sinh v t h c c a Nguy n Lân D ng)

Vi sinh v t h c là m t ngành khoa h c có t c đ phát tri n m nh m , nhi u gi i th ng Nobel đã đ c trao cho các nhà vi sinh v t h c ho c nh ng công trình nghiên c u trên đ i t ng vi sinh v t

Ngày nay, vi sinh v t h c đã phát tri n r t sâu v i hàng tr m nhà bác h c có tên tu i và hàng ch c ngàn ng i tham gia nghiên c u Các nghiên c u đã đi sâu vào b n ch t c a s s ng m c phân t và d i phân t , đi sâu vào k thu t c y mô và tháo l p gene vi sinh v t và ng d ng k thu t tháo l p này đ ch a b nh cho ng i, gia súc, cây

tr ng và đang đi sâu vào đ gi i quy t d n b nh ung th loài ng i

M t s các m c quan tr ng

1546- Girolamo Fracastoro (1478, 1553) cho r ng các c th nh bé là tác nhân gây ra b nh t t Ông vi t bài th

Syphilis sive de morbo gallico (1530) và t t a đ c a bài th đó, ng i ta dùng đ đ t tên b nh

g i là anmalcules)

1765-1776- Spallanzani (1729-1799) công kích thuy t Phát sinh t nhiên

1838-1839- Schwann và Schleiden công b H c thuy t t bào

1835-1844- Basi công b b nh c a t m do n m gây nên và nhi u b nh t t khác do vi sinh v t gây nên

khu n đ phòng b nh

1849- Snow nghiên c u d ch t c a b nh t vùng London

1857- Louis Pasteur (1822-1895) ch ng minh quá trình lên men lactic là gây nên b i vi sinh v t

1861- Pasteur ch ng minh vi sinh v t không t phát sinh nh theo thuy t t sinh

1867- Lister công b công trình nghiên c u v ph u thu t vô khu n

1869- Miescher khám phá ra acid nucleic

1876-1877- Robert Koch (1843-1910) ch ng minh b nh than do vi khu n Bacillus anthracis gây nên

1880- Alphonse Laveran phát hi n ký sinh trùng Plasmodium gây ra b nh s t rét

Pasteur tìm ra vaccin ch ng b nh than

1882- Koch phát hi n ra vi khu n lao - Mycobacterium tuberculosis

Elie Metchnikoff (1845-1916) miêu t hi n t ng th c bào (phagocytosis)

- Tri n khai n i kh trùng cao áp (autoclave)

- Tri n khai ph ng pháp nhu m Gram

1885- Pasteur tìm ra vaccin ch ng b nh d i

Escherich tìm ra vi khu n Escherichia coli gây ra b nh tiêu ch y

1886- Fraenkel phát hi n th y Streptococcus pneumoniae gây ra b nh viêm ph i

1887-1890- Winogradsky nghiên c u v vi khu n l u hu nh và vi khu n nitrat hoá

1892- Ivanowsky phát hi n ra m m b nh nh h n vi khu n (virus) gây ra b nh kh m cây thu c lá

1894- Kitasato và Yersin khám phá ra vi khu n gây b nh d ch h ch (Yersina pestis)

1895- Bordet khám phá ra B th (complement)

Ross ch ng minh ký sinh trùng s t rét lây truy n b nh qua mu i

1900- Reed ch ng minh b nh s t vàng lây truy n do mu i

1902- Landsteiner khám phá ra các nhóm máu

1905- Schaudinn và Hoffmann tìm ra m m b nh giang mai (Treponema pallidum)

1910- Rous phát hi n ra ung th gia c m

1915-1917- D’Herelle và Twort phát hi n ra virus c a vi khu n (th c khu n th )

1921- Fleming khám phá ra lizôzim (lysozyme)

1928- Griffith khám phá ra vi c bi n n p (transformation) vi khu n

1929- Fleming phát hi n ra penicillin

1931- Van Niel ch ng minh vi khu n quang h p s d ng ch t kh nh ngu n cung c p electron và không s n sinh ôxy

Domag tìm ra thu c sulfamide

1937- Chatton phân chia sinh v t thành hai nhóm: Nhân s (Procaryotes) và Nhân th t (Eucaryotes)

1944- Avery ch ng minh ADN chuy n thông tin di truy n trong quá trình bi n n p

1946- Lederberg và Tatum khám phá ra quá trình ti p h p (conjugation) vi khu n

1952- Hershey và Chase ch ng minh th c khu n th tiêm ADN c a mình vào t bào v t ch (host)

Zinder và Lederberg khám phá ra quá trình t i n p (transduction) vi khu n

Medawar khám phá ra hi n t ng nh n mi n d ch (immune tolerance)

Watson và Crick khám phá ra chu i xo n kép c a ADN

1955- Jacob và Monod khám phá ra y u t F là m t plasmid

Jerne và Burnet ch ng minh lý thuy t ch n l c clone (clonal selection)

1959- Yalow tri n khai k thu t Mi n d ch phóng x

1961-1966- Nirenberg, Khorana và c ng s gi i thích mã di truy n

1962- Porter ch ng minh c u trúc c b n c a Globulin mi n d ch G

T ng h p đ c quinolone đ u tiên có tác d ng di t khu n (acid nalidixic)

1970- Arber và Smith khám phá ra enzym gi i h n (restriction endonuclease)

Temin và Baltimore khám phá ra enzym phiên mã ng c (reverse transcriptase)

Cohen, Boyer, Chang và Helling s d ng vect plasmid đ tách dòng gen vi khu n

1977- Woese và Fox th a nh n Vi khu n c (Archaea) là m t nhóm vi sinh v t riêng bi t

Gilbert và Sanger tri n khai k thu t gi i trình t ADN (DNA sequencing)

1979-T ng h p Insulin b ng k thu t tái t h p ADN

Chính th c ng n ch n đ c b nh đ u mùa

1982- Phát tri n vaccin tái t h p ch ng viêm gan B

1982-1983- Cech và Altman phát minh ra ARN xúc tác

Mulli tri n khai k thu t PCR (polymerase chain reaction)

Gi i trình t h gen c a vi khu n Haemophilus influenzae

1996- Gi i trình t h gen c a vi khu n Methanococcus jannaschii

Gi i trình t h gen n m men

1997- Phát hi n ra lo i vi khu n l n nh t Thiomargarita namibiensis;

Gi i trình t h gen vi khu n Escherichia coli

2000- Phát hi n ra vi khu n t Vibrio cholerae có 2 nhi m s c th riêng bi t

Janssen Leeuwenhoek (1632-1723) Pasteur (1822-1895)

Kính hi n vi c a Leeuwenhoek

Bút tích miêu t vi sinh v t c a Leeuwenhoek Thí nghi m bình c cong đ ph n đ i thuy t t sinh

(Pasteur)

Robert Koch (1843-1910) Vi khu n lao ch p qua kính hi n vi Elie Metchnikoff (1845-1916)

Alexander Fleming (1881-1955) N m Penicillium s n sinh penicillin

S XU T HI N C A KÍNH HI N VI

Vào n m 1960, Galileo ng i đ u tiên dùng vi n kính và nh ng d ng c quang h c đ quan sát thiên v n; vi c

đó đã c v m i ng i lao vào nghiên c u

- Nhà t nhiên h c Hàlan, Jean Swammerdam (1637- 1680) đ c coi là nhà gi i ph u vi th l i l c Ông r t n i

ti ng nh nh ng nghiên c u gi i ph u v côn trùng và nh ng b c v chi ti t xu t s c c a mình S phát hi n ra các

t bào c c nh l l ng trong máu, làm cho máu có màu đ thu c v Swammerdam (ngày nay ta g i là h ng c u hay eritroxit)

- Nhà th c v t h c Anh Griu (1641-1712) nghiên c u c u t o c a th c v t d i kính hi n vi và đ c bi t chú ý t i các c quan sinh s n Ông đã mô t c u t o c a t ng h t ph n

- Nhà gi i ph u h c Hàlan, Regnier de Graaf (1641-1673) đã ti n hành nghiên c u trên đ ng v t Ông đã nghiên

c u c u t o tinh vi c a tinh hoàn và bu ng tr ng, nh t là mô t d ng túi trong bu ng tr ng mà đ n nay đ c g i là nang Graf (bao tr ng)

- Song nh ng phát hi n c a nhà sinh lý h c Ý, Maxrcello Malpighi (1628 - 1694) là có giá tr xu t s c nh t Khi

nghiên c u ph i ch, ông đã phát hi n ra m ng l i ph c t p c a nh ng m ch máu nh bé nh t (vi huy t qu n) Sau khi theo dõi nh ng m ch máu nh ghép thành nh ng m ch máu l n, Malpighi đã kh ng đ nh r ng nh ng m ch máu

l n trong tr ng h p này là t nh m ch, còn tr ng h p khác là đ ng m ch

Gi thi t c a Harvey là đúng: Ð ng m ch và t nh m ch th t s n i v i nhau thành m ng l i m ch máu c c k nh

đ n n i m t th ng không nom th y đ c Nh ng m ch máu nh bé đó g i là mao m ch S phát hi n v đ i đó

kh ng đ nh hoàn toàn h c thuy t tu n hoàn máu c a Harvey vào n m 1661 (b n n m sau khi nhà bác h c Anh v

đ i đó t tr n)

Nh ng đem l i ti ng t m cho kính hi n vi l i không ph i là Malpighi mà là m t nhà buôn Hà lan, Anthony van

Leeuwenhuck (1632 - 1723) vì kính hi n vi là v t gi i trí c a ông

Leeuwenhuck dùng nh ng th u kính bình th ng có kích th c r t nh đ c ch t o b ng th th y tinh t t nh t Ông h t s c th n tr ng mài nh n th u kính cho đ n khi đ t đ n đ phóng đ i chính xác 200 l n Nh th u kính Leeuwenhuck đã quan sát đ c t t c nh ng gì mà ông có trong tay Ông theo dõi d dàng s chuy n đ ng c a máu trong mao m ch c a nòng n c và có th mô t nh ng h t máu đ và mao m ch m t cách t m và chính xác h n

ng i đ u tiên phát hi n ra máu và mao m ch là Swammerdam và Malpighi L n đ u tiên m t ng i giúp vi c c a Leeuwenhuck đã th y trong tinh d ch có tinh trùng - v t th nh bé, gi ng nhu con nòng n c

Nh ng khi quan sát m t gi t n c c ng, Leeuwenhuck đã khám phá ra m t đi u k l nh t trong đó có ch a nh ng

v t c c k nh nh ng tuy th v n có đ y đ d u hi u c a s s ng Ðó là nh ng ti u đ ng v t (theo Leeuwenhuck)

mà ngày nay chúng ta bi t đó là nguyên sinh v t M t th gi i bí n vô cùng phong phú đã hi n ra tr c m t ng c nhiên c a các nhà nghiên c u Nh th là đã đ t c s cho môn vi sinh v t h c (nghiên c u nh ng c th s ng không nom th y đ c b ng m t th ng)

N m 1683, Leeuwenhuck đã phát hi n ra nh ng v t còn nh h n c nguyên sinh đ ng v t Song s mô t nh ng v t còn m h , vì th không đ b ng ch ng đ hoàn toàn tin t ng r ng l n đ u tiên trong l ch s loài ng i, Leeuwenhuck là ng i đã th y nh ng sinh v t mà sau này ng i ta g i là vi khu n

Vi c c i ti n kính hi n vi c a R Huc - nhà bác h c Anh, Robok Huc (1635 - 1703) đã cho phép hoàn thành nhi u

thí nghi m khoa h c tinh vi N m 1665, ông đã xu t b n cu n sách " Hi n vi h c", trong đó có th tìm th y nh ng

b c v phác h a nh ng v t có kích th c hi n vi Lý thú nh t là vi c nghiên c u c u t o c a b c b n vì đã nêu rõ

b c b n k t c u b ng m t kh i nh ng ô hình ch nh t nh bé, mà Huc g i là các t bào Phát hi n này có nh ng

ti ng vang l n

Trong th k 17, k thu t soi kính hi n vi n m trong th i k suy thoái: hi u qu c a kính hi n vi đ t t i gi i h n th p Ch vào n m 1773, g n 100 n m sau nh ng quan sát đ u tiên c a Leeuwenhuck, nhà đ ng v t h c Ðanm ch, Ottle Frederic Mule (1730 - 1784) m i th y vi khu n rõ đ n n i ông có th mô t đ ng nét và hình d ng c a m t s vi khu n

HI N T NG T SINH

Cách đó không lâu, ng i ta th y nh ng sinh v t gi ng nh giun ho c sâu sinh ra t th t th i ho c trong ch t c n bã

nh ng ch d b n, hôi th i th ng có nhi u ru i mu i ch t i t m, ngóc ngách th ng có nhi u chu t ch

lá xanh non th ng có nhi u sâu b S "xu t hi n" v t s ng t v t ch t không s ng nh v y đ c g i là hi n t ng

t sinh T nh n xét đó, do trình đ có h n, cho đ n th k 16, ng i ta v n ngh r ng có hai cách sinh s n: Sinh s n

t b m và sinh s n t môi tr ng, t c là t nhiên sinh ra- hi n t ng t sinh Mà dòi c a ru i xu t hi n trong th t

th i là m t ví d kinh đi n

sinh ra dòi" đã ti n hành thí nghi m sau đây vào n m 1668: L y m t t m v i màn m ng b c kín th t l i, không cho

ru i đ n đ u vào th t =>Th t có ôi nh ng không th y dòi xu t hi n trên th t

N u l y tr ng ru i đ lên v i màn đó r i b vào th t => tr ng đó l i sinh ra dòi Nh v y theo Redi, m i vi c đã rõ ràng: Dòi chính là u trùng c a ru i Th t ch ng qua là cái t đ dòi s ng và phát tri n mà thôi

C ng nh v y, vách đá là cái t m t đ cóc d dàng sinh s ng vì đó có nhi u sâu b , môi tr ng m t mát

m và kín đáo Con b que s ng đ c d dàng trên cây xanh vì đó có nhi u lá non và th c n t t cho nó Th thôi! Làm gì có chuy n t nhiên sinh ra! Mu n có chu t con ph i có chu t cha m Chu t cha m do chu t ông bà sinh ra

C nh th chu t sinh sôi n y n t th h này đ n th h khác Thuy t t nhiên sinh ra rõ ràng là hoang đ ng và

ph n khoa h c, ph n th c t

V n đ t sinh tr thành m t b ph n tranh lu n t ng đ i r ng rãi, đ c bi t gay go trong cu i th k 18

Ð i v i ng i duy v t cho r ng gi i vô sinh và gi i h u sinh ch tuân theo m t s quy lu t nh t đ nh thì vi sinh v t

đ c bi t là lý thú vì chúng là c u n i đ c đáo gi a v t ch t s ng và v t ch t không s ng Ng i sinh l c lu n k sau

đó đã ph nh n hoàn toàn kh n ng t sinh theo h gi a nh ng d ng s ng đ n gi n nh t và gi i vô tri có m t kho ng cách không th v t xa đ c N u ch ng minh đ c vi sinh v t đ c t o thành t v t ch t không s ng thì

ng i ta đã xây xong nh p c u đó

Nh ng trong su t th k 17 ch đ ng v v n đ t sinh c a nh ng ng i sinh l c lu n và nh ng ng i duy v t v n

ch a đ c phân bi t rõ ràng, b i vì đóng vai trò nh t đ nh đây có c nh ng nguyên nhân tôn giáo Ðôi khi nh ng

ng i sinh l c lu n, th ng khá b o th trong các v n đ tôn giáo, đã bu c ph i ng h quan ni m v t ch t s ng phát tri n t v t ch t không s ng mà trong thánh kinh đã ghi chép

Ông đã làm th c nghi m r t đ n gi n b ng cách n u sôi canh th t c u => rót canh vào ng nghi m và đ y n p l i => qua vài ngày vi sinh v t xu t hi n đ y trong canh th t

r ng trong thí nghi m c a Needham, th i gian đun sôi ch a đ đ kh trùng Spanllanzani đun sôi canh th t trong bình h p c trong th i gian 30 - 40 phút và hàn mi ng l i thì không th y vi sinh v t xu t hi n n a Nhi u ng i cho

r ng nguyên nhân ch y u không ph i do cách ly v i th gi i vi sinh v t bên ngoài mà là do cách ly v i oxy không khí, m t ch t r t c n thi t cho quá trình t sinh c a vi sinh v t

ch m d t cu c tranh lu n gay g t này, vi n Hàn lâm khoa h c Pháp đã treo gi i th ng l n cho ai ho c ch ng minh, ho c ph nh n đ c thuy t t sinh n n m 1862 gi i th ng đã đ c trao cho Louis Pasteur v nh ng thí nghi m s c x o c a ông Pasteur đã đun d ch h u c trong bình thu tinh, sau đó kéo dài ng thành hình ch S, không khí có th đi t ngoài vào nh ng t t c b i b m mang theo vi sinh v t đ u b bám l i trên c hình ch S Ch khi nào đ p v c bình m i th y có vi sinh v t phát tri n trong d ch h u c Pasteur còn ch ng minh đ c n u l y máu m t cách vô trùng thì có th gi cho máu không b th i ngay c khi không đun nóng

LOUIS PASTEUR (1822-1895) VÀ CÁC NGHIÊN C U C A ÔNG

Louis Pasteur sinh ngày 27/12/1882 Dole, m t vùng c a Jura, Pháp Khám phá c a ông cho r ng h u h t các b nh

nhi m trùng là do nh ng m m b nh, mang tên "lý thuy t v m m b nh", là m t trong nh ng khám phá quan tr ng

nh t trong l ch s y h c S nghi p c a ông tr thành n n móng cho ngành vi sinh, và là c t m c đánh d u b c ngo t c a y h c hi n đ i

S nghi p c a Pasteur

M i khám phá trong s nghi p c a Pasteur đ u là nh ng m t xích c a m t chu i không tách r i b t đ u b ng tính

b t đ i x ng phân t và k t thúc b ng phòng b nh d i, theo con đ ng nghiên c u trên men, t m, b nh c a r u và bia, vô trùng và vaccin

Nghiên c u s lên men và s t sinh

Theo yêu c u c a m t nhà s n xu t r u tên là Bigo mi n b c n c Pháp, Pasteur b t đ u nghiên c u xem t i sao

r u l i b nhi m nh ng ch t ngoài ý mu n trong quá trình lên men Ông đã s m ch ng minh đ c r ng m i giai

đo n c a quá trình lên men đ u liên quan v i s t n t i c a m t lo i vi sinh v t đ c thù hay con men - m t sinh v t

mà ng i ta có th nghiên c u b ng cách nuôi c y trong m t môi tr ng vô trùng thích h p Nh n đ nh sáng su t này là c s c a ngành vi sinh

Pasteur đã giáng m t đòn quy t đ nh vào thuy t t sinh, h c thuy t đã t ng t n t i trong 20 th k cho r ng cu c

s ng có th t này sinh t nh ng ch t li u h u c Ông c ng phát tri n lý thuy t m m b nh Cùng th i gian này, ông khám phá ra s t n t i c a s s ng trong đi u ki n không có oxy: "Lên men là h u qu c a s s ng không có không khí" Khám phá v s s ng y m khí đã m ra con đ ng nghiên c u nh ng m m b nh gây nhi m trùng huy t và

b nh ho i th , cùng v i nhi u b nh nhi m trùng khác Nh Pasteur, ng i ta có th phát minh ra nh ng k thu t tiêu di t vi khu n và ki m soát ô nhi m

K thu t "ti t trùng ki u Pasteur"

Hoàng đ Napoleon III đã đ ngh Pasteur nghiên c u nh ng b nh nh h ng đ n r u đang gây thi t h i cho ngành s n xu t r u N m 1864, Pasteur t i khu v n nho Arbois đ nghiên c u v n đ này Ông đã ch ng minh

r ng b nh c a r u là do vi sinh v t gây ra, nh ng vi sinh v t này có th b tiêu di t b ng cách đun nóng r u đ n nhi t đ 55o

C trong vài phút áp d ng cho bia và s a, cách x lý này, đ c đ t tên là "ti t trùng ki u Pasteur" đã nhanh chóng thông d ng trên kh p th gi i

Nghiên c u b nh nhi m trùng ng i và đ ng v t

N m 1865, Pasteur b t đ u nghiên c u nh ng b nh c a t m đang làm l n b i ngành t m t Pháp Ông đã tìm ra tác nhân gây b nh và cách lan truy n nh ng tác nhân này - theo qui lu t lây và di truy n - và cách ng n ng a b nh B sung thêm nghiên c u v s lên men, gi đây ông có th kh ng đ nh m i b nh là do m t vi khu n đ c tr ng gây ra và

nh ng vi khu n này là nh ng y u t ngo i lai V i hi u bi t này, Pasteur có th đ t ra nh ng qui t c c b n c a ti t trùng Ng n ng a đ c lây nhi m, ph ng pháp ti t trùng c a ông đã cách m ng hóa ngành ngo i khoa và s n khoa

T n m 1877-1887, Pasteur v n d ng c s vi sinh h c vào cu c chi n ch ng các b nh nhi m trùng Ông ti p t c tìm ra ba vi khu n gây b nh cho ng i: t c u, liên c u và ph c u

Thành l p Vi n Pasteur

Ngày 1/3/1886, Pasteur trình bày k t qu ph ng pháp đi u tr b nh d i c a ông tr c Vi n Hàn lâm Khoa h c Pháp và kêu g i thành l p m t trung tâm vaccin d i ông đ o dân chúng và c ng đ ng qu c t đã v n đ ng tài tr cho vi c xây

d ng Vi n Pasteur, m t vi n nghiên c u t đ u tiên đ c T ng th ng pháp Jules Gresvy công nh n n m 1887 và đ c

ng i k nhi m ông là Sadi Carnot khánh thành nǎm 1888 Theo mong c c a Pasteur, Vi n đ c xây d ng thành m t

c s đi u tr b nh d i, m t trung tâm nghiên c u các b nh nhi m trùng và m t trung tâm gi ng d y

Nhà khoa h c 66 tu i đã dành tr n 7 n m cu i cùng c a cu c đ i cho Vi n nghiên c u v n mang tên ông Trong

th i gian này, Pasteur c ng đ c h ng ni m vui c a danh ti ng và đ c tôn vinh kh p th gi i b ng nh ng huân huy ch ng có uy tín

Niên bi u v m t s c ng hi n quan tr ng c a L Pasteur v vi sinh v t h c

N m C ng hi n

1854-1864 Ch ng minh nhi u quá trình lên men (etylic, lactic, acetic…) là do VSV gây nên

1862 Nh n gi i th ng đ c bi t c a Vi n hàn lâm khoa h c Pháp v vi c ph đ nh h c thuy t t sinh

1863 Ch ng minh vi khu n là ngu n g c c a b nh than

1865 Phát hi n ra nguyên nhân c a b nh bào t trùng t m và đ xu t các bi n pháp phòng tránh

1877 Phát hi n các ph y khu n gây b nh

1880 Phát hi n t c u khu n gây b nh

1880 Phát hi n các liên c u khu n gây b nh

1880 Tìm ra vaccine ch ng b nh d ch t gà nh s d ng vi khu n đã chuy n sang d ng m t đ ng l c

1880 Phát hi n não mô c u khu n (cùng v i Chamberland, Roux và Thuillier)

1881 Tìm ra vaccine ch ng b nh than

1883 Phát hi n t huy t khu n l n (cùng v i Thuillier)

1880-1885 Nghiên c u vaccine ch ng b nh d i Ngày 6/7/1885, em bé 9 tu i Joseph Meister là ng i đ u

tiên đ c c u s ng nh vaccine ch ng d i c a Pasteur

1888 Tr thành vi n tr ng đ u tiên c a Vi n Pasteur Paris (cho đ n khi qua đ i)

Con ng i c a t do và nghiêm ng t

S nghi p c a Pasteur không ph i đ n gi n là phép c ng nh ng khám phá c a ông Nó còn tiêu bi u cho cu c cách

m ng ph ng pháp lu n khoa h c Pasteur đ t lên trên h t hai nguyên t c không th bàn cãi c a nghiên c u hi n đ i:

t do sáng t o nh t thi t ph i đi v i th nghi m nghiêm ng t Ông d y các h c trò c a mình: " ng có đ a ra đi u

gì mà anh không th ch ng minh b ng th c nghi m"

Louis Pasteur là ng i theo ch ngh a nhân vǎn, luôn luôn làm vi c theo h ng c i thi n đ a v c a con ng i Ông là m t ng i t do ch a bao gi ng p n ng khi nh n nh ng v n đ mà trong th i đ i c a ông ng i ta v n

th ng cho r ng chúng s th t b i

Ông đ c bi t coi tr ng vi c ph bi n ki n th c và ng d ng nghiên c u Trong cu c đ i c a m t nhà khoa h c, lý thuy t và ph ng pháp Pasteur đã đ c đ a vào th c ti n v t xa kh i biên gi i n i Pháp

Nh n th c đ y đ t m quan tr ng qu c t c a s nghi p ông, các h c trò c a Pasteur đã đi kh p th gi i t i b t c n i nào

c n đ n s giúp đ c a h N m 1881, Vi n Pasteur ngoài n c Pháp đ u tiên đ c thành l p Sài gòn (nay là Thành

ph H Chí Minh, Vi t Nam), m đ u cho m ng l i các Vi n Pasteur qu c t

Ông đã làm thay đ i v nh vi n th gi i, t qu c quê h ng ông và c th gi i luôn coi ông là m t ân nhân c a nhân lo i

S ti n b c a nhân lo i

"Tôi c u kh n các b n dành s quan tâm cho nh ng lãnh đ a thiêng liêng r t nh y c m có tên là các phòng thí nghi m Mong sao nh ng lãnh đ a này s nhi u h n và chúng s đ c tô đi m đ tr thành nh ng ngôi đ n c a

t ng lai, c a th nh v ng và s c kh e ây là n i nhân lo i s l n lên, v ng m nh và hoàn thi n đây, loài

ng i s h c cách đ c đ c s phát tri n và s hài hòa cá nhân trong nh ng công vi c c a t nhiên, trong khi công vi c c a chính loài ng i l i th ng man r , cu ng tín và phá ho i" - Louis Pasteur

ROBER KOCH

Heinrich Hermann Robert Koch (1843 -1910) là m t bác s và nhà sinh h c

ng i c Ông n i ti ng nh m t ng i đã tìm ra tr c khu n b nh than

(1877), tr c khu n lao (1882) và vi khu n b nh t (1883) đ ng th i là ng i

đã phát bi u nguyên t c Koch Ông đã đ c trao gi i Nobel dành cho Sinh lý

và Y h c cho các công trình v b nh lao vào n m 1905 Ông c ng đ c coi là

m t trong s nh ng ng i đ t n n móng cho vi khu n h c

Ti u s

Robert Koch sinh vào ngày 11 tháng 12 n m 1843 t i Clausthal, trên núi

Upper Harz, c Là con trai c a m t ng i k s m , ông làm b m ph i

kinh ng c khi nói v i h r ng ông đã t h c đ c b ng m t t báo ó là d u

n đ u tiên v s thông minh và tính kiên trì v m t ph ng pháp – nh ng đ c

tính đã theo ông trong su t cu c đ i sau này Ông h c m t tr ng c p 3 đ a

ph ng (tr ng Gymnasium) đó ông đã th hi n m i quan tâm t i sinh h c, và c ng nh b , ham mu n m nh

m đi du l ch khám phá

N m 1862, Koch t i i h c Göttingen đ h c y khoa T i đây, Koch b nh h ng b i t t ng c a giáo s môn

gi i ph u h c là Friedrich Gustav Jakob Henle v b nh truy n nhi m là do nh ng loài sinh v t s ng kí sinh (lu n

đi m này đã đ c xu t b n vào n m 1840)

B nh than vào th i đó đang xu t hi n trong các trang tr i ch n nuôi t nh Wollstein và Koch, m c dù không có công c nghiên c u khoa h c nào và còn b tách bi t v i th vi n và gi i khoa h c, đã lao vào nghiên c u b nh này

b t ch p s c ép t công vi c b n r n c a ông Phòng thí nghi m c a ông là c n nhà 4 phòng và c ng chính là nhà ông, còn d ng c nghiên c u c a ông, ngoài cái kính hi n vi v ông t ng, đ u do ông t trang b Tr c đó thì tr c khu n than đã đ c tìm ra b i Pollender, Rayer và Davaine; và Koch đ t ra m c tiêu là ch ng minh loài tr c khu n này chính là tác nhân gây b nh than

Ông c y vào chu t, b ng mi ng g t ch , tr c khu n than l y t lá lách c a nh ng đ ng v t trong nông tr i đã b

ch t b i b nh than, và th y r ng nh ng con chu t này b ch t b i tr c khu n Trong khi cùng lúc nh ng con chu t

đ c c y b ng máu t lách c a nh ng con v t nuôi kho m nh thì không b m c b nh than i u này c ng c cho

nh ng nghiên c u khác đã ch ng minh r ng b nh này có th lây qua đ ng máu t nh ng con v t đã b b nh

Nh ng đi u đó ch a tho mãn Koch Ông còn mu n bi t nh ng con tr c khu n than ch a bao gi phát tri n trong

đ ng v t thì có kh n ng gây b nh hay không gi quy t v n đ này, ông đã tri t xu t pure culture c a tr c khu n

b ng cách nuôi c y chúng trong d ch l y t m t bò B ng cách nghiên c u, v và ch p hình l i nh ng môi tr ng nuôi c y này, Koch đã ghi l i s nhân lên c a tr c khu n và nh n th y r ng đi u ki n nuôi c y không thích h p v i chúng, chúng đã t o ra bào t (spore) bên trong chúng đ ch ng l i đi u ki n b t l i đ c bi t là thi u ôxy, và khi

đi u ki n thu n l i tr l i, bào t có th tr l i thành tr c khu n Koch nuôi tr c khu n qua vài th h trong pure culture và ch ra r ng c khi chúng không h l n lên trong đ ng v t thì chúng v n có kh n ng gây b nh than

K t qu c a công vi c lao kh này đã đ c Koch trình bày cho Ferdinand Cohn, giáo s th c v t h c i h c Breslau, ng i đã t ch c m t cu c h p cùng v i nh ng đ ng nghi p c a mình cùng làm ch ng cho s trình bày

c a Koch trong s đó có giáo s Cohnheim, giáo s v gi i ph u b nh h c C Cohn và Cohnheim đ u b n t ng

b i công trình c a Koch và khi Cohn, vào n m 1876, xu t b n công trình c a Koch trong m t t báo c a ngành th c

v t h c mà ông làm biên t p viên thì Koch đã l p t c tr nên n i ti ng Tuy nhiên ông v n ti p t c làm vi c Wollstein 4 n m sau đó và trong th i gian đó đã ti n b h n nhi u trong k n ng c đ nh, nhu m và ch p hình vi khu n đ ng th i nghiên c u thêm m t s công trình quan tr ng n a v b nh gây ra b i vi khu n trong các v t

th ng, và xu t b n công trình vào n m 1878 Trong nh ng công trình này ông đã nêu lên, c ng nh nh ng gì ông

đã làm v i b nh than, b n ch t khoa h c và th c nghi m cho cách ki m soát nh ng b nh truy n nhi m đó

Tuy nhiên Koch v n còn thi u đi u ki n cho công vi c c a ông và ph i t i n m 1880, khi ông đ c b nhi m làm thành viên c a Reichs-Gesundheitsamt (C c Y t Hoàng gia) Berlin, thì ông m i đ c cung c p đ u tiên là m t phòng h p, thi u th n nh ng sau đó là m t phòng thí nghi m đ y đ h n, trong đó ông đã làm vi c v i các ph tá là

Loeffler, Gaffky và nh ng ng i khác đây, Koch ti p t c hoàn thi n ph ng pháp nghiên c u vi khu n mà ông

đã dùng Wollstein Ông phát minh ra ph ng pháp m i Reinkulturen – c y pure culture c a vi khu n vào môi

tr ng nuôi c y r n nh khoai tây, hay th ch đ ng trong m t lo i đ a đ c bi t phát minh b i đ ng nghi p c a ông là Julius Richard Petri, mà t i nay nó v n đ c s d ng ph bi n Ông c ng phát minh ra m t ph ng pháp nhu m vi khu n m i làm chúng d nhìn h n và giúp xác minh chúng K t qu c a nh ng công trình này là s m đ u cho

ph ng pháp nghiên c u vi khu n gây b nh trong đó vi khu n có th d dàng tách ra trong pure culture, không n m trong c th sinh v t và vì v y chúng có th đ c xác đ nh

Koch c ng đ t ra tiêu chu n, đ c bi t đ n nh nguyên t c Koch (Koch's postulate) ch p nh n m t vi khu n nào đó là nguyên nhân gây ra m t b nh nh t đ nh hay không thì t t c tiêu chu n c a "nguyên t c Koch" c n đ c tho mãn Hai n m sau khi t i Berlin, Koch phát hi n ra tr c khu n lao và ph ng pháp nuôi c y nó trên pure culture N m

1882, ông xu t b n công trình kinh đi n c a ông v tr c khu n Ông v n ti p t c b n r n nghiên c u cho t i khi ông

đ c c t i Ai C p vào n m 1883 v i vai trò Ch t ch U ban v b nh t c a c, đ đi u tra v d ch t đang bùng phát đó đây ông đã phát hi n ra vi khu n vibrio là nguyên nhân gây b nh t và mang đ c pure culture c a vi khu n này v c Ông c ng nghiên c u c vi khu n t n

Trên c s nh ng ki n th c c a ông v đ c đi m sinh h c và s phân b c a vi khu n t , Koch đã h th ng hoá nguyên t c đ ki m soát d ch t và đi u đó đã đ c ch p thu n b i Quy n t i cao Dresden vào n m 1893 và nó đã

tr thành n n móng cho vi c ki m soát d ch t ngày nay Công trình c a ông v b nh t đã đ c nh n gi i th ng

100 ngàn mark c đ ng th i c ng có ý ngh a quan tr ng trong vi c có k ho ch b o v ngu n n c sinh ho t

N m 1885, Koch đ c phong Giáo s v v sinh h c c a i h c Berlin và Giám đ c c a Vi n v sinh m i đ c thành l p lúc đó t i tr ng này N m 1890 ông đ c phong th ng t ng và ng i có đ c quy n (Freeman) c a thành ph Berlin N m 1891 ông tr thành Giáo s Danh d c a khoa Y Berlin và Giám đ c Vi n các b nh truy n nhi m, n i ông đã may m n g p đ c nh ng đ ng nghi p nh Ehrlich, von Behring và Kitasato, c ng là nh ng nhà phát minh n i ti ng N m 1893, Koch c i ng i v th hai là Hedwig Freiberg

Trong th i gian này, Koch quay l i v i nh ng nghiên c u v b nh lao Ông c g ng hãm l i quá trình phát tri n

b nh b ng ch t mà ông g i là tuberculin, đ c làm t môi tr ng nuôi c y tr c khu n lao Ông chu n b các m u tuberculin, m i và c , và s thông báo v m u tuberculin c đã gây r t nhi u tranh cãi Kh n ng ch a tr c a ch t này theo nh nh ng gì Koch tuyên b là m t s th i ph ng, và b i vì hi v ng t nó không đ c tho mãn, d lu n quay ra ch ng l i nó và ch ng l i Koch Ch t tuberculin m i đ c Koch công b vào n m 1896 và kh n ng ch a

tr c a nó c ng làm th t v ng m i ng i; nh ng nó đã d n t i s phát hi n c a m t ch t có giá tr v m t ch n đoán Trong khi công trình v tuberculin v n ti p t c, đ ng nghi p c a ông Vi n v các b nh truy n nhi m là von Behring, Ehrlich và Kitasato nghiên c u và xu t b n công trình mang tính b c ngo t c a h v s mi n d ch c a

b nh b ch h u

N m 1896, Koch t i Nam Phi đ nghiên c u nguyên nhân c a b nh d ch virut Rinde (rinderpest) và m c dù ông không tìm đ c nguyên nhân, ông c ng đã thành công trong vi c h n ch s bùng phát c a b nh d ch b ng cách tiêm cho nh ng con gia súc kho m nh m t l y t túi m t c a nh ng con đã b b nh R i sau đó là các nghiên c u

n và châu Phi v s t rét, s t rét ti u đen (blackwater fever), b nh xura (surra) gia súc, ng a và b nh d ch

h ch và xu t b n nh ng quan sát c a ông v các b nh này vào n m 1898 Không lâu sau khi quay l i c, ông l i

đ c c t i Ý và vùng nhi t đ i n i ông xác nh n công trình c a Ronald Ross v s t rét và làm đ c m t s công

vi c có ích trong nghiên c u v nguyên nhân c a các d ng khác nhau c a s t rét và vi c ki m soát nó b ng thu c kí ninh

Trong nh ng n m cu i c a cu c đ i, Koch đi t i k t lu n là tr c khu n gây b nh lao ng i và bò là khác nhau và tuyên b c a ông v đi u này t i H i ngh Y h c qu c t v Lao Luân ôn n m 1901 đã gây ra nhi u tranh cãi,

nh ng bây gi thì quan đi m đ y c a ông đã đ c công nh n là đúng Công trình nghiên c u c a ông v b nh s t Rickettsia đã d n đ n ý t ng m i, r ng c n b nh này đ c truy n d dàng t ng i sang ng i h n là t n c

u ng, và vì th d n đ n ph ng pháp ki m soát b nh m i

Tháng 12 n m 1904, Koch đ c c t i vùng ông Phi c a ng i c đ nghiên c u b nh s t B Bi n ông trên gia súc và ông đã ti n hành nh ng quan sát quan tr ng, không ch v i d ch b nh này mà còn v i nh ng loài gây

b nh Babesia và Trypanosome và b nh xo n khu n spirochaet có ngu n g c lây truy n qua ve, b ; và ti p t c công

vi c c a ông trên nh ng sinh v t này khi ông tr v nhà

Koch là ng i đã nh n r t nhi u gi i th ng và huân ch ng, h c v ti n s danh d c a i h c Heidelberg và Bologna, công dân danh d c a thành ph Berlin, Wollstein và quê h ng ông Clausthal, thành viên danh d c a

gi i khoa h c hàn lâm Berlin, Wien, Posen, Perugia, Napoli và New York Ông c ng đ c huân ch ng danh d

c (German Order of the Crown), B c đ u b i tinh c a German Order of the Red Eagle (l n đ u tiên gi i th ng cao quí này đ c trao cho m t ng i trong ngành Y) và huân ch ng c a Nga và Th Nh K R t lâu sau khi ông

m t, ông còn đ c ghi công b ng t ng đài k ni m và nhi u hình th c khác m t s n c

N m 1905, ông nh n đ c gi i th ng Nobel dành cho Sinh lý và Y h c N m 1906, ông quay l i Trung Phi đ nghiên c u v vi c ki m soát b nh trùng m i khoan (trypanosomiasis), và đó ông đã báo cáo r ng atoxyl có tác

d ng ch ng l i b nh này gi ng nh thu c kí ninh đ i v i s t rét Sau đó Koch ti p t c công vi c th c nghi m v vi khu n h c và huy t thanh h c

Bác s Koch m t ngày 27 tháng 5 n m 1910 t i Baden-Baden

PHÂN LO I VI SINH V T

Vi sinh v t thu c gi i sinh v t nào?

Vi sinh v t không ph i là m t nhóm phân lo i trong sinh gi i mà là bao g m t t c các sinh v t có kích th c hi n

vi, không th y rõ đ c b ng m t th ng, do đó ph i s d ng kính hi n vi th ng ho c kính hi n vi đi n t Ngoài ra

mu n nghiên c u vi sinh v t ng i ta ph i s d ng t i ph ng pháp nuôi c y vô khu n

T tr c đ n nay có r t nhi u h th ng phân lo i sinh v t Các đ n v phân lo i sinh v t nói chung và vi sinh v t nói riêng đi t th p lên cao là Loài (Species), Chi (Genus), H (Family), B (Order), L p (Class), Ngành (Phylum),

và Gi i (Kingdom) Hi n nay trên gi i còn có m t m c phân lo i n a g i là l nh gi i (Domain) y là ch a k đ n

các m c phân lo i trung gian nh Loài ph (Subspecies), Chi ph (Subgenus), H ph (Subfamily), B ph (Suborder), L p ph (Subclass), Ngành ph (Subphylum)

Tr c đây John Ray (1627-1705) và Carl Von Linnaeus (1707-1778) ch

Kh i sinh bao g m Vi khu n (Bacteria) và Vi khu n lam (Cyanobacteria)

Nguyên sinh bao g m ng v t nguyên sinh (Protzoa),

T o (Algae) và các N m s i s ng trong n c (Water molds)

Hình: H th ng phân lo i 5 gi i sinh v t

G n đây h n có h th ng phân lo i 6 gi i- nh 5 gi i trên nh ng thêm gi i

C vi khu n (Archaebacteria), gi i Kh i sinh đ i thành gi i Vi khu n th t

(Eubacteria) (P H Raven, G B Johnson, 2002)

Theo R Cavalier-Smith thì c trùng (nh Giardia) bao g m các c th đ n

bào nguyên thu có nhân th t, có ribosom 70S, ch a có b máy golgi, ch a

có ty th (mitochondria) ch a có th di p l c (chloroplast), ch a có

peroxisome Hình: H th ng phân lo i 8 gi i sinh v t

S c khu n bao g m ph n l n các c th quang h p ch a th di p l c trong các

phi n (lumen) c a m ng l i n i ch t nh n (rough endpplasmic reticulum)

ch không ph i trong t bào ch t (cytoplasm), ch ng h n nh T o silic, T o nâu, Cryptomonas, N m noãn

N m 1980, Carl R Woese d a trên nh ng nghiên c u sinh h c phân t phát hi n th y C khu n có s sai khác l n trong

tr t t nucleotid ARN c a ribosom 16S và 18S Ông đ a ra h th ng phân lo i ba l nh gi i (Domain) bao g m

- C khu n (Archae),

- Vi khu n (Bacteria) và

- Sinh v t nhân th c (Eucarya)

Hình: H th ng 3 l nh gi i (domain)

Monera hay 2 l nh gi i Vi khu n và C khu n thu c nhóm Sinh v t nhân s (Prokaryote), còn các sinh v t khác đ u

thu c nhóm Sinh v t nhân th t (Eukaryote) Sai khác gi a 3 l nh gi i Bacteria, Archaea và Eukarya đ c trình bày

peptidoglycan ch a acid muramic

Nhi u lo i khác nhau, không ch a

acid muramic

Không ch a acid muramic Màng lipid Ch a liên k t este, các

acid béo m ch th ng

Ch a liên k t ete, các chu i aliphatic phân nhánh

Ch a liên k t este, các acid béo m ch th ng

ARN v n chuy n Thymine có trong ph n

l n tARN tARN m đ u ch a N-formylmethionine

Không có thymine trong nhánh T

ho c TyC c a tARN tARN m đ u ch a methionine

Có thymine tARN m đ u ch a methi nine o

Ghép n i, g n m và g n đuôi

polyA vào mARN

Không Không Có

C khu n là nhóm vi sinh v t có ngu n g c c x a Chúng bao g m các nhóm vi khu n có th phát tri n đ c trong

các môi tr ng c c đoan (extra), ch ng h n nh nhóm a m n (Halobacteriales), nhóm a nhi t (Thermococcales,

Thermoproteus, Thermoplasmatales), nhóm k khí sinh metan (Methanococcales, Methanobacteriales,

Methanomicrobiales), nhóm vi khu n l u hu nh a nhi t (Sulfobales, Desulfurococcales)

Monera trong h th ng 5 gi i t ng đ ng v i Vi khu n và C khu n trong h th ng 8 gi i và trong h th ng 3 l nh

gi i Nguyên sinh trong h th ng 5 gi i t ng đ ng v i 3 gi i C trùng (Archaezoa), Nguyên sinh

(Protista-Protozoa) và S c khu n (Chromista) trong h th ng 8 gi i và t ng đ ng v i 5 nhóm sau đây trong h th ng 3 l nh

gi i (domain): Archaezoa, Euglenozoa, Alveolata, Stramenopila và Rhodophyta

Theo h th ng 3 l nh gi i thì Archaezoa bao g m Diplomonad, Trichomonad và Microsporidian Euglenozoa ao

g m Euglenoid và Kinetoplastid Alveolata bao g m Dinoflagellate, Apicomplexan, và Ciliate Strmenopila bao

g m T o silic (Diatoms), T o vàng (Golden algae), T o nâu (Brown algae) và N m s i s ng trong n c (Water mold) Rhodophyta g m các T o đ (Red algae) Riêng T o l c (Green algae) thì m t ph n thu c Nguyên sinh (Protista) m t ph n thu c Th c v t (Plantae)

Ph n l n vi sinh v t thu c v ba nhóm c khu n, vi khu n và nguyên sinh Trong gi i n m, thì n m men (yeast),

n m s i (filamentous fungi) và d ng s i (mycelia) c a m i n m l n đ u đ c coi là vi sinh v t Nh v y là vi sinh

v t không có m t trong hai gi i đ ng v t và th c v t Ng i ta c tính trong s 1,5 tri u loài sinh v t có kho ng

200 000 loài vi sinh v t (100 000 loài đ ng v t nguyên sinh và t o, 90 000 loài n m, 2500 loài vi khu n lam và 1500 loài vi khu n) Tuy nhiên hàng n m, có thêm hàng nghìn loài sinh v t m i đ c phát hi n, trong đó có không ít loài

vi sinh v t

Virus là m t d ng đ c bi t ch a có c u trúc c th cho nên ch a đ c k đ n trong s 200 000 loài vi sinh v t nói trên S virus đã đ c đ t tên là kho ng 4000 loài

PHÂN LO I VI SINH V T THEO Linnaeus

Phân lo i theo nhà t nhiên h c Th y đi n Carl Linnaeus

a S l c ti u s c a Linnaeus(1707 - 1778)

Linnaeus sinh ngày 23- 5- 1707 Th y Ði n Ngay t khi còn h c ti u h c và trung h c, Linnaeus đã không ch m

ch h c bài l p, tr ng b ng m i mê quan sát thu th p các m u v t v cây c , hoa, lá, qu ngoài tr i, trong thiên nhiên Lúc 8 tu i ng i ta đã g i đùa Linnaeus là " Nhà th c v t tr "

N m 20 tu i, Linnaeus vào h c tr ng Y và ba n m sau, n m 1730, đ c gi l i tr ng làm ph gi ng N m n m sau, n m 1735, ông b o v thành công lu n án ti n s Y khoa t i Hàlan Sau đó, trong ba n m li n, ông l n l t h c thêm Ð c, Ðanm ch, Anh và Pháp, là nh ng trung tâm v n hóa l n th i đó

N m 1738 ông tr v quê đ theo đu i ngh th y thu c N m 1741, lúc 34 tu i ông đ c c làm giáo s đ i h c T

đó t i lúc m t, ông k t h p gi ng d y, nghiên c u và biên so n tài li u khoa h c

Linnaeus m t n m 1778, th 71 tu i

b Công trình khoa h c c a Linnaeus:

N m 1732, kho ng th i gian này, ng i ta đã bi t ít nh t là 70.000 loài, sau khi đi ngang qua vùng phía B c bán đ o Scanđinever, vùng đ c coi là không có đi u ki n thu n l i đ i v i s ph n th nh c a khu h đ ng và th c v t, trong m t th i gian ng n Linne đã phát hi n g n 100 loài cây m i Linnaeus đã nghiên c u các c quan sinh s n c a

th c v t, và có chú ý đ n nh ng sai khác v loài Sau này trên c s đó ông đã xây d ng h th ng phân lo i c a mình N m 1735 Linnaeus đã xu t b n cu n sách "H th ng c a t nhiên " trong đó trình bày h th ng phân lo i

c a gi i đ ng v t và th c v t do ông l p ra, g m 4 nhóm t nh đ n l n là: Loài (chi (b (l p H th ng này

đ c coi là ông t c a h th ng phân lo i hi n đ i Chính Linnaeus là ng i sáng l p ra Khoa h c phân lo i (Taxanomy hay là Systematics) nghiên c u s p x p các loài sinh v t

Ví d : Linnaeus chia gi i th c v t thành 24 l p, gi i đ ng v t thành 6 l p Ðóng góp l n nh t c a Linnaeus đ i v i công tác phân lo i là đã ngh ra đ c m t cách đ t tên sinh v t r t ch t ch và thu n ti n M i sinh v t đ c g i

b ng hai tên c a ti ng Latinh, tên đ u vi t hoa, ch Chi (Genus), tên sau vi t th ng, ch Loài (Species) Ch ng

h n trong chi mèo Felis có mèo nhà: Felis domesticus, s t : Felis Leo, c p: Felis Tigris

T n m 1746 đ n n m 1753, trong b y n m Linnaeus đã so n và in thêm quy n "Th c v t chí", trình bày các chìa khóa và k t qu phân lo i th c v t Vi c phân lo i ch y u d a trên các ngo i hình, d th y và d nh n d ng nh t

gi a các sinh v t

Chìa khóa phân lo i đó có nh c đi m l n nh t là ch a tính đ c các khác bi t v kích th c, hình dáng ngoài xu t

hi n do các giai đo n phát tri n khác nhau (tr ng, sâu, nh ng, ngài ), ho c ch đ dinh d ng khác nhau (nh t là

đ i v i th c v t) Ch ng h n c sên thu c Chi Cerion qu n đ o Caribe đã đ c phân lo i thành 600 tr m loài,

nh ng xét k l ng thì ch g m có hai Loài! M t h n ch n a c a Linnaeus là đã phân lo i sinh v t theo quan

đi m Th ng đ sáng t o muôn loài b t biên qua th i gian Tuy nhiên, Linnaeus đã nh n ra sai l m c a mình và t

ý bác b các ph n liên quan đ n quan đi m b t bi n

Hi n nay, th gi i v n ch p nh n r ng rãi và trong nh ng nét c b n ph ng pháp phân lo i c a Linnaeus, nh trình bày trong b n tái b n l n th 10 quy n h th ng t nhiên (1758), g m 1384 trang Sinh v t đ c chia thành các nhóm t l n đ n nh : Gi i (L p (B (Chi (Loài Các nhóm trung gian đ c g i là ph Nay ta thêm Ngành gi a

gi i sinh v t: Sinh v t có nhân nguyên th y, nguyên sinh v t, th c v t, n m và đ ng v t Ðó là h th ng phân lo i

đ c th a nh n r ng rãi nh t ngày nay

CH NG 1-VI SINH V T NHÂN S

M c đích: Gi i thi u nhóm vi sinh v t nhân s , trong đó đ c p đ n hai đ i di n c b n c a

nhóm này, đó là vi khu n và x khu n Gi i thi u hình thái, c u t o, sinh s n, phân lo i c a 2

đ i di n chính này

VI KHU N

Trong ph n này s d ng vi khu n theo ngh a h p, ngh a là không bao g m x khu n (Actinomycetes), niêm vi khu n (Myxobacteriales), xo n th (Spirochaetales), Rickettsias và Mycoplasmas

M t s đ c đi m chung c a vi khu n:

- Vi khu n nh và đ n gi n v m t c u trúc khi đ c so sánh v i sinh v t nhân chu n, tuy nhiên chúng th ng có hình d ng và kích th c đ c tr ng

- T bào ch t th ng ch a m t vài thành ph n không có màng bao b c nh th vùi, riboxom và

th nhân mang v t ch t di truy n c a nó

- Thành t bào nhân s h u nh luôn ch a peptidoglican - m t thành ph n hoá h c ph c t p (d a vào đây đ phân bi t vi khu n gram âm và gram d ng)

- Các thành ph n nh l p màng nhày, tiên mao và khu n mao n m phía ngoài thành t bào và có

nh ng ch c n ng đ c bi t (đây c ng là nh ng đ c đi m s d ng đ phân lo i và đ nh tên vi khu n)

- M t s vi khu n có kh n ng sinh n i bào t n u c th đ n m t giai đo n sinh tr ng phát tri n nào đó ho c đ ch ng l i m t s các đi u ki n b t l i c a môi tr ng

1 Hình thái, kích th c c a vi khu n

D a vào hình thái bên ngoài c a vi khu n, ng i ta chia chúng ra làm ba lo i: c u khu n, tr c khu n,

xo n khu n Gi a ba lo i này còn có các d ng hình thái trung gian nh c u tr c khu n, ph y khu n

C u khu n: là lo i vi khu n có hình c u, tuy nhiên m t s có hình ng n n n (ph c u khu n)

ho c hình h t cà phê (l u c u khu n)

Kích th c c a c u khu n thay đ i t 0.5-1 µm

C u khu n có các đ c tính nh : không hình thành bào t , không có c quan di đ ng

D a vào kh n ng s p x p t bào sau khi phân c t mà ng i ta l i chia thành các lo i nh : đ n

c u khu n, song c u khu n (Diplococcus), t c u khu n (Tetracoccus), bát c u khu n (Sarcina), liên c u khu n (Streptococcus) và t c u khu n (Staphylococcus)

Tr c khu n: Là tên chung đ ch t t c các vi khu n có hình que Kích th c kho ng 0.5-1 x

1-4 µm Các lo i tr c khu n th ng g p thu c v các gi ng sau:

- Bacillus (Bac.): tr c khu n gram d ng, sinh bào t , chièu ngang c a bào t không v t quá chi u ngang c a t bào nên khi có bào t

âm, không sinh bào t , c th th ng

có chu mao, g m các gi ng Samonella,

Shigella, Escherichia, Serratia…

E coli Shigella spp

- Pseudomonas (Ps.): tr c khu n gram âm, không sinh bà

m t tiên mao ho c m t chùm tiên mao m c đ nh, th ng sinh s c

- Clostridium (Cl.): tr c khu n gram d ng, kích th c t

0.5-1x3-8µm, sinh bào t , chi u gnang c a bào t th ng l n h n chi u

ngang t bào do đó th ng làm cho vi khu n có hình thoi hay hình

dùi tr ng Th ng thu c lo i k khí b t bu c Có nh ng loài có ích

nh Cl pasteurianum Có nh ng loài gây b nh nh tr c khu n u n

ván Cl tetani, tr c khu n gây ng đ c th c n Cl botulinum

Cl Botulinum

Xo n khu n (Spirillum): g m t t c vi khu n có t hai vòng xo n tr lên, gram d ng, di đ ng

u t o t bào vi khu n (xem phim)

sinh Hình thái trung gian gi a xo n

khu n và tr c khu n là ph y khu n (vi

khu n có 1 vòng xo n)

gây b nh giang mai gây b nh t

không b t bu c nh l p v nhày, tiên mao,

khu n mao và n i bào t

2.1 Thành t bào (cell wa

Thành t bào vi khu n có kích lo i, nhìn chung vi khu n gram d ng có

thành t bào dày h n, kho ng 14-18nm

Vai trò:

Thành t bào giúp duy trì hình thái c a t bào, h tr s chuy n đ ng c a tiên mao (flagellum),

giúp t bào đ kháng v i áp su t th m th u, h tr quá trình phân c t t bào, c n tr s xâm nh p

c a m t s ch t có phân t l n, liên quan đ n tính kháng nguyên, tính gây b nh, tính m n c m

v i th c khu n th (bacteriophage)

C u t o và thành ph n hoá h c:

N m 1884 H.Christian Gram đã ngh ra ph ng pháp nhu m phân bi t đ phân chia vi khu n

t Thành ph n

thành 2 nhóm khác nhau: vi khu n Gram d ng (G+) và vi khu n Gram âm (G-)

Ph ng pháp nhu m Gram v sau đ c s d ng r ng rãi khi đ nh lo i vi sinh v

hoá h c c a 2 nhóm này khác nhau ch y u nh sau:

Hình: Thành t bào vi khu n (a) Gram d ng (b) Gram âm

2.2 Màng nguyên sinh ch t (CM-cell membrane) (protoplasmic membrane, pla ma membrane):

100A0 và chi m kho ng

s Bên d i l p thành t bào là l p màng nguyên sinh ch t, dày kho ng 50-

10-15% kh i l ng t bào vi khu n

Vai trò:

- Kh ng ch s qua l i c a các ch t dinh d ng, các s n ph m trao đ i ch t

Duy trì áp su t th m th u bình th ng trong t bào

- Là n i sinh t ng h p các thành ph n c a thành t bào và các polyme c a bao nhà

- Là n i ti n hành quá trình phosphoryl oxy hoá và qu

2.3 T bào ch t (Cytoplasm)

T bào ch t là ph n chính c a t bào vi khu n, ch a t i 80% là n c, là kh i ch t keo có tính

h t d th (g m nhi u t ng phân tán, các h t keo có kích th c c b n khác nhau) n m bên trong màng sinh ch t Tr ng thái phân tán c a keo luôn bi n đ i vào đi u ki n môi tr ng và c

ho t đ ng s ng c a t bào

Khi còn non, t bào ch t có c u t o đ ng nh t và b t màu gi ng nhau khi nhu m màu Khi già,

do xu t hi n không bào và các th n nh p mà TBC tr nên l n nh n, b t màu không đ u và có tính chi t quang khác nhau

C u t o:

Trong t bào ch t có protein, acid nucleic, hydrat carbon, lipid, các ion vô c và nhi u nhi u ch t khác có kh i l ng phân t th p Bào quan đáng

l u ý trong TBC là riboxom (ribosome) Riboxom

trong t bào ch t và chi m t i 70% tr ng

t d nhi m s c (metachromatic body),

và Bacillus sphaericus còn g p tinh th

i v i ng i, gia súc, gia c m, thu h i s n-có h i đ i v i t m)

n m t do

l ng khô c a TBC Riboxom g m 2 ti u ph n

(50S và 30S), hai ti u ph n này k t h p v i nhau

t o thành ribosom 70S S là đ n v Svedberg- đ i

l ng đo t c đ l ng khi ly tâm cao t c

Trong t bào ch t c a vi khu n còn có th g p các ch

(Poly-ß-hydroxybutyrat), cyanophycin, phycocyanin, các h

Bacillus sphaericus có th di t cung qu ng c a các loài mu i

Hình: Bào t (spore) và Tinh th đ c (Crystal) Bacillus thuringiensis (trái) và Bacillus

sphaericus (ph i)

2.4 Th nhân (Nuclear body)

Vi khu n không có màng nhân, đó là m t 1 nhi m s c th duy nh t d ng vòng ch a 1 s i ADN

xo n kép ( x khu n Streptomyces có th g p nhi m

s c th d ng th ng), th ng không k t h p v i protein

histon Vì t bào vi khu n ch a có màng nhân nên còn

đ c g i là t bào nhân s Ngoài ra m t s vi khu n

còn có AND ngoài NST v i d ng vòng nh khép kín, có

kh n ng sao chép đ c l p đ c g i là plasmid

Hình: Th nhân trong t bào vi khu n E coli

Th nhân là b ph n ch a đ ng thông tin di truy n c a

vi khu n

2.5 Bao nh y (Capsule)

Bao nh y hay giáp m c g p phía ngoài m t s loài vi khu n Có nhi u m c đ khác nhau:

- Bao nh y m ng (vi giáp m c, microcapssule)

- Bao nh y (giáp m c, capsule)

- Kh i nh y (zooglea)

C u t o:

Thành ph n ch y u c a bao nh y là polysaccarid, ngoài r

thành ph n polysaccarid ngoài glucose cò

a c ng có polypeptid và protein Trong

n có glucosamin, ramnose, acid deoxygalacturonic, acid uronic, acid pyruvic, acid acetic

2-keto-3-Vai trò:

-B o v vi khu n trong đi u ki n khô h n, b o v vi khu n tránh b th c bào (tr ng h p

-Cung c p ch t dinh d ng cho vi khu n khi thi u th c n

lyme là dextran có tác d ng thay

này th ng g p các nhà máy đ ng và gây t n th t đ ng trong các b ch a n c ép mía Nh enzym dextransuccrase mà đ ng saccharose b chuy n thành dextran và fructose

ph c u khu n-Diplococcus pneumoniae)

th ch d a (Nata de coco) Hình: Vi khu n Acetobacter xylinum

Vi khu n Leuconostoc mesenteroides có bao nh y dày ch a h p ch t po

ng khi c p c u mà thi u huy t t ng S n ph m này r t quan tr ng khi có

S i tiên mao c u t o b i lo i

tricha) phitricha) eritricha)

p vi khu n

Hình: Các lo i s i tiên mao

bao nh y c a vi khu n còn đ c dùng đ s n xu t xantan (xanthane) dùng làm ch t ph gia trong công nghi p d u m

Mu n quan sát bao nh y th n tiêu b n v i m c tàu, bao nhày có màu tr ng hi n lên trên n n t i

2 6 Tiên mao (flagella)

Tiên mao (lông roi) là nh ng s i lông dài, không ph

m i vi khu n, chúng quy t đ nh kh

đ ng c a vi khu n

Tiên mao có th g c (basal b y) đ c g n v i 4 đ a

tròn (vi khu n G -) có d ng vòng nh n (ring), ký hi u là các vòng

protein có tên là flagellin, có tr ng l ng phân t là

30.000-60.000 M t s vi khu n có bao lông (sheath)

bao b c su t chi u dài s i, nh tr ng h p chi

Bdellovibrio hay vi khu n t Vibrio cholera

Các ti u ph n (subunit) c a flagellin đ c t ng h p

t các h t riboxom n m g n màng sinh ch t và đi

qua lõi mà t o d n thành s i tiên mao

Tiên mao vi khu n G + Tiên mao vi khu n G - Tiên mao c a vi khu n có các lo i khác nhau tu t ng loài:

- Không có tiên mao (vô mao, atrichia)

- Có 1 tiên mao m c c c ( đ n mao, monotricha)

- Có 1 chùm tiên mao m c c c (chùm mao, lopho

- Có 2 chùm tiên mao m c 2 c c (song chùm mao, am

- Có nhi u tiên mao m c kh p quanh t bào (chu mao, p

- Có lo i tiên mao m c gi a t bào nh tr ng h

Selenomonas ruminantium

Ki u s p x p tiên mao liên quan đ n hình th c di đ ng c a vi khu n Tiên mao m c c c giúp vi khu n di đ ng theo ki u ti n- lùi Chúng đ o ng c h ng b ng cách đ o ng c h ng quay c a tiên mao Vi khu n chu mao di đ

ng thì vi khu n chuy n đ ng theo

ao th ng vào kho ng 20-80µm/giây,

n h n g p 20-80 l n so v i chi u dài

,

acterium, Bacillus, có loài có tiên

mao có loài không

C y b ng que c y nh n đ u vào môi tr ng th ch đ ng ch a 0.4% th ch

c y lan nhanh ra xung quanh thì

mao, nhung mao) là nh ng s i lông r t

Chúng có tác d ng giúp vi khu n

có th donor) sang th nh n (recipient) Quá (conjugation) M t s th c khu n

ao gi i tính và b t đ u chu trình

ng theo h ng nào thì các tiên mao chuy n đ ng theo h ng ng c l i Khi tiên mao không t l i v m t h

ki u nhào l n T c đ di chuy n c a vi khu n có tiên m

ngh a là trong 1 giây chuy n đ ng đ c m t kho ng cách l

c a c th chúng

Các chi vi khu n th ng có tiên mao là Vibrio, Spirillum

Pseudomonas, Escherichia, Shigella, Salmonella, Proteus

các chi Clostridium, B

Xo n th có m t d ng tiên mao đ c bi t g i là tiên mao chu

ch t (periplasmic flagella), hay còn g i là s i tr c (axial

fibrils), xu t phát t c c t bào và qu n quanh c th Chúng

giúp xo n th chuy n đ ng đ c nh s u n v n t bào theo

ki u v n nút chai Hình: Xo n th (Spirochete) quan sát d i kính hi n vi n n đen xác đ nh xem vi khu n có tiên mao hay không còn có cách th gián ti p nh m bi t kh n ng

di đ ng c a chúng

(agar-agar), còn g i là môi tr ng th ch m m N u th y v t

ch ng t là vi khu n có tiên mao, có kh n ng di đ ng

2.7 Khu n mao và khu n mao gi i tính (fimbriae, pili)

Khu n mao (hay tiêm

m nh, r t ng n m c quanh b m t t bào nhi u vi khu n Gram

âm Chúng có đ ng kính kho ng 7-9nm, r ng ru t (đ ng

kính trong là 2-2,5nm), s l ng kho ng 250-300 s i/vi khu n

K t c u c a khu n mao gi n đ n h n nhi u so v i tiên mao

bám vào giá th (n u u n gây b nh dùng khu n mao đ bám ch t vào màng nh y c

đ ng hô h p, đ ng tiêu hoá, đ ng ti t ni u c a ng i và đ ng v t)

Có m t lo i khu n mao đ t bi t g i là khu n mao gi i tính (sex pili, sex pilus-s nhi u), có th

g p m t s vi khu n v i s l ng ch có 1-10/vi khu n Nó có c u t o gi ng khu n mao,

đ ng kính kho ng 9-10nm nh ng có th r t dài Chúng n i li n gi a hai vi khu n và làm

c u n i đ chuy n v t ch t di truy n (ADN) t th cho (

trình này đ c g i là quá trình giao ph i (mating) hay ti p h p

th (bacteriophage) bám vào các th th (receptors) khu n m

phát tri n c a chúng

2.7 Bào t (spore) và s hình thành bào t

M t s loài vi khu n, trong nh ng giai đo n phát tri n nh t đ nh có th hình thành trong t bào

nh ng th hình tròn hay hình b u d c g i là bào t Bào t th òng g p hai gi ng tr c khu n gram d ng là Bacillus và Clostridium M t s r t ít các lo i ph y khu n (nh Desulfovibrio

n thành bào t

Ngoài cùng là l p màng ngoài, ti p đ n là v bào

t (g m nhi u l p, có tác d ng ng n ch n s th m th u c a n c và các ch t hoà tan trong n c

hi đã chín r t khó b t màu Nó có kh n ng ch u đ c đi u ki n b t l i c a

Vi khu n ch sinh s n vô tính (asexual reproduction), không sinh s n h u tính

ông qua các ho t đ ng tái t h p di truy n Do đó, t ng t nh các sinh v t b c cao, k t qu cu i cùng là vi khu n c ng có đ c m t t h p các tính nh :

oài, hi n t ng này g m c vi khu n ch t

n ADN c a virus, vi khu n, hay c virus l n vi khu n, t m t t

th c khu n (bacteriophage)

u trúc protein g i là pilus (khu n mao gi i tính)

desulfuricans), xo n khu n (nh Spirillum volutans, c u khu n (nh Sarcina ureae) c ng có kh

n ng sinh bào t

Khi hình thành bào t , t bào ch t và ch t nhân t p trung l i m t v trí nh t đ nh trong t bào

T bào ch t ti p t c đ c cô đ c và t o thành ti n bào t (prospore) Ti n bào t đ c bao b c

b i nhi u l p màng và b t đ u khác t bào sinh d ng ch có tính chi t quang m nh h n Ti n bào t s phát tri n d

Bào t l i đ c bao b c b i nhi u l p màng.

D i v là l p màng trong c a bào t , trong cùng là kh i t bào ch t có c u t o đ ng nh t

Th i gian c n thi t cho vi c hình thành bào t là khác nhau tu t ng loài vi khu n Trung bình t 4-8h, có khi kéo dài t 18-20h

Bào t vi khu n k

ngo i c nh Ch u đ c nhi t đ cao, có tính n đ nh cao đ i v i nhi t đ th p, các lo i hoá ch t

c ng nh các lo i b c x

3 Sinh s n c a vi khu n (xem phim)

Chúng sinh s n b ng cách phân đôi (binary fission), hay tr c phân Trong quá trình này, m t t

bào m đ c phân thành 2 t bào con b ng cách t o vách ng n đôi t bào m

Tuy nhiên, m c dù không có sinh s n h u tính, nh ng bi n đ i di truy n (hay đ t bi n) v n x y

ra trong t ng t bào vi khu n th

- Bi n n p (transformation): chuy n ADN tr n t m t t bào vi khu n sang t bào khác thông

qua môi tr ng l ng bên ng

- T i n p (transduction): chuy

bào sang t bào khác thông qua th

- Giao n p (conjugation): chuy n ADN t vi khu n này sang vi khu n khác thông qua c

Vi khu n, sau khi nh n đ c ADN t m t trong nh ng cách trên, s ti n hành phân chia và truy n b gene tái t h p cho th h sau

L u ý: Vi c hình thành bào t vi khu n không ph i là hình th c sinh s n c a chúng vì m i bào

t ch hình thành nên 1 vi khu n mà thôi

C THÊM PHÂN LO I VI KHU N

Ngu n: www.thuvienkhoahoc.com/tusach/ a_d ng_VSV

Vi khu n (Bacteria) theo ngh a r ng bao g m c Vi khu n lam (Cyanobacteria) , X khu n (Actinomycete), Xo n

th (Spirochete).v.v Theo h th ng phân lo i Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology phiên b n tháng 5

n m 2004 thì l nh gi i vi khu n th t (eubacteria) đ c chia thành 24 ngành (phylum) và l nh gi i c khu n (archae)

g m 2 ngành

• Vi khu n th t

Actinobacteria - Aquificae - Bacteroidetes - Chlorobi - Chlamydiae - Verrucomicrobia - Chloroflexi- Chrysiogenetes - Cyanobacteria - Deferribacteres – Deinococcus -Thermus - Dictyoglomi - Fibrobacteres - Acidobacteria - Firmicutes - Fusobacteria - Gemmatimonadetes - Nitrospirae - Planctomycetes - Proteobacteria - Spirochaetes - Thermodesulfobacteria - Thermomicrobia - Thermotogae

• C khu n

1 Euryarchaeota

2 Crenarchaeota

VI KHU N VI T NAM

• Vi khu n gây b nh cho ng i và gia súc Vi t Nam bao g m

Chlamydia trachomatis (m t h t), Mycoplasma pneumoniae (viêm ph i), Treponema pallidum (giang mai), Borrelia recurrentis (s t h i quy), Leptospira spp (b nh Leptose), Rickettsia rickettsiae (s t mò), Coxiella burnetii (s t Q), Corynebacterium diphtheriae (b ch h u), Mycobacterium tuberculosis (lao), Mycobacterium leprae (phong/h i), Actinomyces spp (b nh Actinomycose), Bacillus anthracis (than), Clostridium teteni (u n ván), Clostridium perfringens (ng đ c th t), Neisseria gonorrhoeae (l u), Neisseria meningitidis (viêm màng não vi khu n), Diplococcus pneumoniae (viêm ph i), Staphylococcus aureus (nhi m khu n t c u vàng), Vibrio cholerae (t ), Helicobacter pylori (viêm d dày- tá tràng), Yersinia pestis (d ch h ch), Shigella spp (l ), Salmonella typhi

(th ng hàn), Salmonella typhi-suis (th ng hàn l n), Escherichia coli ( a ch y), Pseudomonas aeruginosa (nhi m khu n m xanh), Brucella spp (b nh Brucellose), Bordetella pertusis (ho gà); Enterobacter aerogenese, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Streptococcus spp ( nhi m khu n)…

• Vi khu n c đ nh nit : Rhizobium spp và Bradyrhizobium spp (trong n t s n đ u, đ , l c, mu ng…),

Azotobacter spp., Clostridium pasteurianum

• Vi khu n th c ph m và công nghi p: Acetobacter aceti (gi m), Acetobacter xylinum (th ch d a),

Brevibacterium spp (b t ng t, lizin…), Lactobacillus spp (s a chua), Leuconostoc dextranicum (dextran)…

• Vi khu n tr sâu: Bacillus thuringiengis

• Vi khu n lam: các chi Chamaesiphon , Chroococcus, Gloeothece , Gleocapsa , Prochloron , Fischerella ,

Stigonema, Geitlerinema

• X khu n: Các chi đã phân l p Vi t Nam g m có: Streptomyces, Actinoplanes, Micromonospora,

Catenuloplanes, Kineosporia, Pseudonocardia, Actinosynnema, Amycolatopsis, Catellatospora, Couchioplanes, Nocardiopsis, Streptosporangium, Nocardia

Hình nh minh h a

Nhóm Vi khu n l u hu nh màu tía

Chromatium Thiocapsa Thiocystis Thiospirillum Lamprocystis Thiopedia

ông l u hu nh màu tía Nhóm Vi khu n kh

Rhodospirillum Rhodopseudomonas Rhodobacter Rhodopila Rhodocyclus purpureus Rhomicrobium

u nh màu l c

Chlorobium Pelodictyon Prosthecochloris

Nhóm Vi khu n không l u hu nh màu l c

Nhóm Vi khu n lam I - b Chroococcales

Chamaesiphon Chroococcus Glooeothece Gleocapsa Prochloron

Nhóm Vi khu n lam II - b Pleurocapsales

Pleurocapsa Dermocapsa Chroococcidiopsis

Nhóm Vi khu n lam III - b Oscillatorriales

Lyngbya Oscillatoria Prochlorothrix Spirulina Pseudanabaena

st Nhóm Vi khu n lam IV - b No ocales

Anabaena Anabaena trong bèo hd Cylindrospermum ylindrospermum Nostoc C Scytonema

Nhóm Vi khu n lam V - b Stigonematales

X KHU N

1 c đi m

X khu n là nhóm vi sinh v t đ n bào, phân b r ng rãi trong t nhiên (trong đ t, n c và các

c ch t h u c ) Chúng có khu n l c khô và đa s có d ng hình phóng x (actino-) nh ng khu n

th l i có d ng s n m (myces)

Tr c đây, v trí phân lo i c a x khu n luôn là câu h i gây nhi u tranh lu n gi a các nhà vi sinh

v t h c, do nó có nh ng đ c đi m v a gi ng vi khu n v a gi ng n m Tuy nhiên, đ n nay, x khu n đã đ c ch ng minh là vi khu n v i nh ng b ng ch ng sau đây:

- M t s x khu n nh các loài thu c chi Actinomyces và Nocardia r t gi ng v i các loài

vi khu n thu c chi Lactobacillus và Corynebacterium

- X khu n gi ng vi khu n ch không có nhân th t, chúng ch ch a nhi m s c ch t phân

- X khu n không ch a chitin, ch t có m t trong s i và bào t c a nhi u n m, mà không

có vi khu n ng th i gi ng nh ph n l n vi khu n, x khu n không ch a cellulose

- T ng t v i vi khu n, x khu n nh y c m v i ph n ng acid c a môi tr ng, đ c đi m này không có n m

X khu n thu c v l p Actinobacteria, b Actinomycetales, bao g m 10 d i b , 35 h , 110 chi

và 1000 loài Hi n nay, 478 loài đã đ c công b thu c chi Streptomyces và h n 500 loài thu c

t t c các chi còn l i và đ c x p vào nhóm x khu n hi m

i phân nhánh nh

Hình: Khu n l c x khu n

2 C u t o x khu n

X khu n có c u t o h s i (khu n ty), phân nhánh và không có vách ng n ngang ng kính

s i t 0.2-1 µm Nhi u khu n ty k t h p v i nhau t o thành h khu n ty Màu s c khu n ty h t

s c phong phú Có th có các màu tr ng, vàng, da cam, đ , l c, lam…

U c đi m nuôi c y

X khu n ph n l n là vi sinh v t hi u khí,

m t s ít k khí X khu n thu nh n n ng

l ng nh s oxy hoá các h p ch t h u c

Khi nuôi c y trong môi tr ng d ch th , x

khu n t o thành d ng bông, lâu r i l ng

xu ng đáy

Khi nuôi c y trên môi tr ng đ c, khu n ty

x khu n phát tri n thành hai lo i, m t lo i

c m sâu vào môi tr ng đ l y n c và th c

n g i là Ukhu n ty c ch tU (khu n ty dinh d ng) (substrate mycelium); m t lo i phát tri n trên

b m t môi tr ng, ngoài không khí g i là

khu n ty khí sinhU (aerial mycelium)

Khu n ty khí sinh còn đ c g i là khu n ty

X khu n sinh s n ch y u b ng bào t Sau m t th i gian phát tri n, trên đ nh khu n ty khí sinh

s xu t hi n các s i mang bào t Các s i này có th th ng, l n sóng, xo n, m c đ n hay m c vòng M t s bào t có sinh nang (túi) bào t (sporangium), bên trong có ch a các bào t nang (bào t kín)

Bào t x khu n có hình tròn, b u d c, que, tr …Hình d ng cu bào t và s i mang bào t có vai trò quan tr ng trong vi c đinh tên x khu n

Bào t tr n (conidispore) là c quan sinh s n ch y u c a x khu n Bào t tr n đ c hình thành theo hai ph ng th c khác nhau:

- S k t đo n (fragmentation)

Các h t nhi m s c (ch t t o thành th nhân) trong nguyên sinh ch t đ c phân b đ ng đ u kh p

cu ng sinh bào t , sau đó nguyên sinh ch t và các ch t a ki m co l i và bao b c xung quanh các h t nhi m s c đ t o thành ti n bào t Vách ng n đ c hình thành d n t phía trong c a màng t bào và ti n d n vào phía bên trong và t o thành các vách ng n không hoàn ch nh, sau đó

s i bào t m i phân c t thành các bào t tr n

Bào t hình thành theo ki u này th ng có hình c u và đ c gi i phóng ra ngoài khi màng c a

cu ng sinh bào t tan đi

- S c t khúc (segmentation)

S hình thành các ti n bào t c ng t ng t nh ph n k t đo n Sau đó c thành và màng t bào

đ ng th i xu t hi n vách ng n ngang phân tách các ti n bào t cùng m t lúc t o thành m t chu i bào t tr n

Bào t hình thành theo ki u này th ng có hình que hay hình tr

Ngoài hình th c sinh s n b ng bào t , trong m t s tr òng h p, do s va ch m m nh, khu n ty

c a x khu n đ t thành t ng đo n, nh ng đo n này khi g p đi u ki n thu n l i c ng có th phát tri n thành các c th m i

4 Vai trò c a x khu n

- X khu n có vai trò quan tr ng trong vi c hình thành đ t và t o ra đ phì nhiêu cho đ t

- Tham gia tích c c vào các quá trình chuy n hoá và phân gi i các h p ch t h u c ph c

t p (cellulose, chitin, lignin…)

- H u h t x khu n thu c gi ng Actynomyces có kh n ng hình thành các ch t kháng sinh,

đây là đ c đi m quan tr ng nh t c a x khu n

- Trong quá trình trao đ i ch t, x khu n có th sinh ra các vitamin nhóm B, acid h u c …

- Có kh n ng sinh ra nhi u lo i men (proteaza, amylaza…)

- M t s lo i có kh n ng t o thành các ch t kích thích sinh tr ng

Bên c nh m t s x khu n có ích, m t s x khu n l i sinh ra các đ c t kìm hãm s sinh tr ng

c a th c v t, gây các b nh khó ch a cho ng i và gia súc Các b nh này đ c g i tên chung là actinomycose

5 Phân lo i x khu n (bài đ c thêm).

C THÊM PHÂN LO I X KHU N

Ngu n: http://vietsciences.org/khaocuu/nguyenlandung/phanloaixakhuan02.htm

phân lo i x khu n ng i ta s d ng các tiêu chu n nh trình t rADN 16S, lai ADN, hình thái, sinh lý sinh hóa

và hóa phân lo i Hi n nay, đ i đa s các nhà khoa h c đ ng ý v i quan ni m hai ch ng đ c coi là hai loài riêng

bi t n u chúng gi ng nhau d i 70% khi ti n hành lai ADN Keswani và c ng s đã ch ng minh r ng n u s t ng

đ ng gi a hai trình t rADN 16S là 98.6% thì xác su t đ m c đ gi ng nhau trong phép lai ADN th p h n 70% s

là 99% Vì th giá tr t ng đ ng 98.6% c a trình t rADN 16S đ c coi là ng ng đ phân bi t hai loài khác nhau Tuy nhiên, c ng có nhi u nhà khoa h c l y giá tr này là 98%

c bi t hóa phân lo i là r t quan tr ng trong vi c phân lo i x khu n Chúng r t có ích trong phân lo i m c đ

đ n chi ó là nh ng đ c đi m sau: đ ng, lo i acetyl, acid mycolic trong thành t bào, menaquinone, phospholipid, acid béo và t l GC trong ADN

M t s môi tr ng và ph ng pháp phân l p x khu n:

H n h p vitamin nhóm B* 5 ml Cycloheximide 500 mg Th ch 18 g

* Thành ph n h n h p vitamin nhóm B

Thiamine-HCl 10 mg Riboflavin 10 mg Niacin 10 mg

Pyridoxin-HCl 10 mg Inositol 10 mg Ca-Pantothenate 10 mg

Acid p-Aminobenzoic 10 mg Biotin 10 mg N c c t 10 ml

Cao n m men 2 g Tinh b t tan 10 g Th ch 18 g

Yeast extract 1% Glucose 1%

- m u khô t nhiên trong 3-5 ngày, nghi n nh m u

- L y 0,5 g m u cho vào 50 ml đ m phosphat 10 mM- 5% cao n m men (pH 7)

- Lo i b ph n n i trên b m t

- Gi 28oC trong 1,5 gi

- Chuy n 8 ml l p d ch phía trên sang ng ly tâm

- m u khô t nhiên trong 3-5 ngày, nghi n nh m u

- L y 1 g m u cho vào 10 ml n c c t vô trùng (10-1)

- L y 1 ml d ch trên cho vào 9 ml SDS-YE trong đ m phosphat (10-2) (SDS 0,05%, cao n m men 6%,

đ m phosphat 5mM, pH 7,0)

- S c nhi t 40oC trong 20 phút

- Pha loãng b ng n c c t vô trùng

- Tr i trên môi tr ng HV

- Nuôi c y 28oC trong 14-21 ngày

- m u khô t nhiên trong 3-5 ngày, nghi n nh m u

- S y m u 100oC trong 30 phút

- R c m t l ng r t nh m u lên môi tr ng HV

- Nuôi c y 28oC trong 7-14 ngày