CHNG I M U (3 tit) -Ging viờn: BSTY Nguyn Xuõn Hũa - PGS TS Phm Hng Sn Trng i Hc Nụng Lõm Hu- Khoa Chn Nuụi Thỳ Y-B mụn Ký sinh Truyn nhim -Túm tt: Chng m u vi thi lng tit trỡnh by trang vi cỏc hỡnh nh minh nhm th hin cỏc chớnh sau: i tng ca vi sinh vt hc hc i cng l vi khun, virus, nm men, nm mc to v protozoa Vi sinh vt phõn b rng rói t nhiờn v nh hng rt ln n i sng ca ngi v mi sinh vt khỏc L mụn hc i cng nờn ngi hc cn nm vng c im hỡnh thỏi, cu to, tớnh cht lý húa ca mi i tng ng thi nghiờn cu phng phỏp phỏt trin vi sinh vt cú li phỏt trin v tỡm cỏch c ch, hn ch s phỏt trin ca vi sinh vt cú hi cuc sng Lch s nghiờn cu v vi sinh vt c th hin qua giai on: trc phỏt minh kớnh hin vi, kớnh hin vi i, Pasteur vi cỏc thc nghim, giai on sau Pasteur v sinh hc hin i Ngy ngi ó cú th cú nhiu nghiờn cu chuyờn sõu v vi sinh vt nh s phỏt trin ca sinh hc phõn t v cỏc k thut di truyn hin i - Mc tiờu ca chng 1: Chng m u giỳp cho sinh viờn cú cỏch nhỡn tng quỏt v lch s cỏc giai on phỏt trin ca ngnh vi sinh vt hc I I TNG V NHIM V CA VI SINH VT HC 1.1 i tng ca vi sinh vt hc i cng Xung quanh chỳng ta, ngoi cỏc sinh vt ln m chỳng ta cú th nhỡn thy c, cũn cú vụ vi sinh vt nh bộ, mun nhỡn thy chỳng phi s dng kớnh hin vi, ngi ta gi chỳng l vi sinh vt Mụn khoa hc nghiờn cu v hot ng sng ca cỏc vi sinh vt c gi l Vi sinh vt hc Vi sinh vt hc phỏt trin rt nhanh v ó dn n vic hỡnh thnh cỏc lnh vc khỏc nhau: vi khun hc (Bacteriology), nm hc (Mycology), to hc (Algology) virus hc (Virolory), Vic phõn chia cỏc lnh vc cũn cú th da vo phng hng ng dng Do ú chỳng ta thy hin cũn cú y sinh vi sinh vt hc, vi sinh vt hc thỳ y, vi sinh vt cụng nghip, vi sinh vt hc nụng nghip [1] Ngay vi sinh vt hc nụng nghip cng cú rt nhiu chuyờn ngnh: vi sinh vt lng thc, vi sinh vt thc phm, Mi lnh vc cú i tng c th riờng, cn i sõu Tuy nhiờn mc nht nh cỏc chuyờn ngnh trờn u cú nhng im c bn ging Vi sinh vt hc i cng, nghiờn cu nhng quy lut chung nht v vi sinh vt i tng nghiờn cu ca vi sinh vt hc l vi khun, x khun (Actinomycetes), virus, Bacteriophage (th thc khun), nm, to, nguyờn sinh ng vt Vi khun: l nhúm vi sinh vt cú nhõn nguyờn thy, c th n bo, sinh sn ch yu bng hỡnh thc trc phõn, c th nh bộ, mun quan sỏt c phi s dng kớnh hin vi quang hc Virus: l nhng sinh vt m kớch thc ca chỳng vụ cựng nh bộ, ký sinh ni bo tuyt i, mun quan sỏt chỳng phi s dng kớnh hin vi in t Nm: trc õy c coi l thc vt bc thp nhng khụng cú dip lc t, thng n bo, cú nhúm gi a bo, c th phõn nhiu nhỏnh nhng khụng cú vỏch ngn hoc vỏch ngn nhng chớnh gia cú l thụng, thuc t bo nhõn tht Vi sinh vt cú kớch thc nh v cú cu trỳc c th tng i n gin nhng chỳng cú tc sinh sụi ny n rt nhanh chúng v hot ng trao i cht vụ cựng mnh m Vi sinh vt cú th phõn gii hu ht tt c cỏc loi cht cú trờn th gii, k c nhng cht rt khú phõn gii, hoc nhng cht gõy hi n nhúm sinh vt khỏc Bờn cnh kh nng phõn gii, vi sinh vt cũn cú kh nng tng hp nhiu hp cht hu c phc tp, iu kin nhit , ỏp sut bỡnh thng 1.2 S phõn b ca vi sinh vt Vi sinh vt phõn b rng rói t nhiờn: t, nc, khụng khớ, trờn c th cỏc sinh vt khỏc, trờn lng thc, thc phm v cỏc loi hng húa Chng nhng th, s phõn b ca chỳng cũn theo mt h sinh thỏi vụ cựng phong phỳ, a dng, t lnh n nng, t chua n kim, t hỏo khớ n k khớ, Do s phõn b rng rói v hot ng mnh m nờn vi sinh vt cú tỏc dng rt ln vic tham gia cỏc vũng tun hon vt cht trờn trỏi t cng nh tham gia vo cỏc quỏ trỡnh sn xut nụng nghip Vi sinh vt hc i cng, nghiờn cu nhng quy lut chung nht v vi sinh vt 1.3 Vai trũ ca vi sinh vt Trong thiờn nhiờn, vi sinh vt gi nhng mt xớch trng yu s chu chuyn liờn tc v bt dit ca vt cht, nu khụng cú vi sinh vt hay vỡ mt lý no ú m hot ng ca vi sinh vt b ngng tr dự ch thi gian ngn, cú th nú s lm ngng mi hot ng sng trờn trỏi t Tht vy ngi ta ó tớnh toỏn nu khụng cú vi sinh vt hot ng cung cp CO2 cho khớ quyn thỡ n mt lỳc no ú lng CO s b cn kit, lỳc bõy gi cõy xanh khụng th quang hp c, s sng ca cỏc loi sinh vt khỏc khụng tin hnh bỡnh thng c, b mt trỏi t s tr nờn lnh lo [1] Vi sinh vt cũn l nhõn t tham gia vo vic gi gỡn tớnh bn vng ca cỏc h sinh thỏi t nhiờn i vi sn xut nụng nghip, vi sinh vt cú vai trũ rt ln, vi sinh vt tham gia vo vic phõn gii cỏc hp cht hu c, chuyn húa cỏc cht khoỏng, c nh nit phõn t lm giu thờm d tr nit ca t Trong quỏ trỡnh sng, vi sinh vt cũn sn sinh rt nhiu cht cú hot tớnh sinh hc cao cú tỏc dng trc tip i vi quỏ trỡnh sinh trng, phỏt trin ca cõy trng, vt nuụi Ngi ta nhn thy nu khụng cú vi sinh vt tiờu th cỏc sn phm trao i cht cõy trng tit quanh b r thỡ mt s sn phm ny s u c tr li cõy trng Trong chn nuụi v ng nghip, vi sinh vt cng cú tỏc dng rt to ln, c th ca cỏc loi ng vt u cú mt h vi sinh vt rt phong phỳ, h vi sinh vt ny giỳp cho quỏ trỡnh ng húa cỏc cht dinh dng v thi cỏc cht cn bó quỏ trỡnh sng Trong chn nuụi mt ln l lm th no phũng chng c cỏc bnh truyn nhim, mụn vi sinh vt thỳ y ó cựng mụn dch t hc ó nhng bin phỏp phũng dch bnh ca sỳc vt v mt s bnh cú th lõy sang ngi, nh di, lao, nhit thỏn, Hin vi sinh vt l mt mụn khoa hc mi nhn cuc cỏch mng sinh hc Nhiu quan trng ca sinh hc hin i nh, ngun gc s sng, c ch thụng tin, c ch di truyn, c ch iu khin hc v cỏc t chc sinh vt hc, vi sinh vt hc ang cú nhng bc tin v i, ang tr thnh v khớ sc bộn tay ngi nhm chinh phc thiờn nhiờn phc v c lc cho sn xut v i sng 1.4 Nhim v ca vi sinh vt hc i cng[2] -Nghiờn cu cỏc c im c bn v hỡnh thỏi, cu to, di truyn, hot ng sinh lý húa hc, ca cỏc nhúm vi sinh vt -S phõn b ca vi sinh vt t nhiờn v mi quan h gia chỳng vi mụi trng v cỏc sinh vt khỏc -Nghiờn cu cỏc bin phỏp thớch hp cú th s dng mt cỏch cú hiu qu nht vi sinh vt cú li cng nh cỏc bin phỏp tớch cc nhm ngn nga cỏc vi sinh vt cú hi mi hot ng ca i sng ngi II KHI YU V LCH S PHT TRIN CA VI SINH VT HC Cn c vo quỏ trỡnh phỏt trin cú th chia vi sinh vt hc lm giai on phỏt trin.[3] 2.1 Giai on trc phỏt minh kớnh hin vi T thi thng c ngi ta ó bit phõn, trng xen cõy h u vi cõy trng khỏc, men, nu ru, nhng cha gii thớch c bn cht ca cỏc bin phỏp Trong quỏ trỡnh nh canh ngi ó thy c tỏc hi ca bnh cõy i vi bnh ''r st'' thi Aristote ngi ta xem nh l to húa gõy Hy Lp by gi ngi ta cho rng cõy b bnh l t xu, phõn xu, gõy khớ hu khụng ụn ho nhng ch yu l tri t Trung Quc vo th k th nht trc cụng nguyờn quyn ''Ký thng Chi th'' ó ghi: mun cho cõy tt phi dựng phõn tm, khụng cú phõn tm thỡ dựng phõn tm ln cng c Trong sỏch ny cng ó ghi nhn trng xen cõy h u vi cỏc loi cõy trng khỏc Trong cỏc ti liu ''Giỏp ct'' ca Trung Quc cỏch õy 4000 nm ó thy cp n k thut nu ru Ngi ta nhn thy quỏ trỡnh lờn men ru cú s tham gia ca mc vng, nh vy vi sinh vt ó c ng dng vo sn xut, phc v cuc sng t rt lõu, nhng ngi ta cha hiu c bn cht ca vi sinh vt, mói n kớnh hin vi quang hc i, nhng hiu bit v vi sinh vt dn dn c phỏt trin, m trc mt nhõn loi mt th gii mi, th gii ca nhng vi sinh vt vụ cựng nh nhng vụ cựng phong phỳ 2.2 Giai on sau phỏt minh kớnh hin vi (Phỏt hin vi sinh vt) Leewenhoek l ngi u tiờn phỏt hin vi sinh vt nh phỏt minh kớnh hin vi, ễng l mt thng nhõn buụn vi, mun tỡm hiu cu trỳc ca si vi ụng ó ch to cỏc thu kớnh v lp rỏp chỳng thnh mt kớnh hin vi cú phúng i 160 ln, ễng ó quan sỏt nc ao tự, nc ngõm cỏc cht hu c, ba rng, Leewenhoek nhn thy õu cng cú nhng sinh vt nh Rt ngc nhiờn trc nhng hin tng quan sỏt c ụng vit ''Tụi thy ba rng ca ming ca tụi cú rt nhiu sinh vt tý hon hot ng, chỳng nhiu hn so vi vng quc H Lan hp nht'' Phỏt minh ca Leewenhoek cng c quan nim v kh nng t hỡnh thnh ca vi sinh vt Thi gian ny ngi ta cho rng sinh vt quan sỏt c l t cỏc vt vụ sinh, tht, cỏ sinh dũi v sau ú ngi ta cho i thuyt t sinh (hay thuyt ngu sinh) A- Kớnh hin vi u tiờn ca nhõn loi B- Bỡnh c ngng m Pasteur ó ỏnh hc thuyt t sinh 2.3 Giai on vi sinh vt hc thc nghim vi Pasteur n th k XIX cựng vi s phỏt trin ca ch ngha t bn, cỏc ngnh khoa hc k thut núi chung v vi sinh vt hc núi riờng, phỏt trin mnh m, nhiu nh khoa hc ó quan sỏt v nghiờn cu v mt s vi sinh vt gõy bnh v sỏng to mt s phng phỏp mi nghiờn cu v vi sinh vt úng gúp cho s phỏt trin ca vi sinh vt giai on ny phi k n nh bỏc hc ngi Phỏp Pasteur (1822-1895) Vi cụng trỡnh nghiờn cu ca mỡnh ụng ó ỏnh hc thuyt t sinh, nh ch to bỡnh c ngng ễng ó chng minh thuyt t sinh l khụng ỳng bng cỏc thớ nghim sau: TN1: Dựng mt cỏi bỡnh cha nc tht un sụi, ngui sau mt thi gian thỡ nc tht c, quan sỏt thy cú vi sinh vt TN2: Tin hnh nh thớ nghim th nht nhng sau ú ụng bt kớn ming bỡnh li, mt thi gian nc tht khụng b c Lỳc ny mi ngi phn i, h núi khụng cú khụng khớ nờn vi sinh vt khụng phỏt trin c, cha thuyt phc c h ụng lm thớ nghim tip theo TN3: ễng un c bỡnh ging nh hỡnh c ngng kộo di cho thụng vi khụng khớ, sau un sụi mt thi gian nc tht khụng b c, ú ngi ta mi cụng nhn bỏc b thuyt t sinh Pasteur l ngi ó xut thuyt mm bnh, thuyt dch hc, l c s sn xut vaccin phũng bnh ễng ó chng minh bnh than cu l vi khun gõy v lan truyn t bnh sang lnh v ụng ó tin hnh thớ nghim tiờm phũng vaccin nhit thỏn cho cu nm 1881, ụng chn 50 cu khe mnh, tng ng, tiờm vaccin cho 25 cũn 25 khụng tiờm vaccin, sau ú cng c thỡ 25 khụng tiờm vaccin b cht cũn 25 tiờm vaccin sng bỡnh thng Thi ú h b di cn l phi cht, rt thng tõm trc cỏi cht ca nhng ngi b di cn, ụng ó lao vo nghiờn cu vaccin phũng v tr bnh di, thnh cụng u tiờn l cu mt trai thoỏt phỏt bnh di Sau thnh cụng ú cỏc nh ho tõm ó xõy dng vin Pasteur ti phỏp, sau ny nhõn rng ra, õy l thnh cụng ln nht ca Pasteur i vi nhõn loi L Pasteur tt nghip sinh húa, ụng rt thnh cụng nghiờn cu nhng gia ỡnh ụng rt bt hnh, anh trai v cỏc ca ụng u cht bnh tt Mc du L Pasteur l ngi u tiờn chng minh c s khoa hc ca vic ch to vaccin nhng thut ng vaccin li mt bỏc s nụng thụn ngi anh Edward Jenner (17491823) t ễng l ngi u tiờn ngh phng phỏp chng u bng m u bũ cho ngi lnh, phũng bnh u mựa, mt cn bnh ht sc nguy him cho tớnh mng thi bõy gi 2.4 Giai on sau Pasteur v vi sinh hc hin i Tip theo sau Pasteur l Koch (Robert Koch 1843-1910), l ngi cú cụng vic phỏt trin cỏc phng phỏp nghiờn cu vi sinh vt ễng phng phỏp chng minh mt vi sinh vt l nguyờn nhõn gõy bnh truyn nhim m ngy mi nh nghiờn cu bnh hc phi theo v gi l quy tc Koch Ngy 24-3-1882, Koch cụng b cụng trỡnh khỏm phỏ vi trựng gõy bnh lao v gi nú l Mycobacterium tuberculosis, l mt bnh nan y thi ú Khỏm phỏ ny m ng cho vic cha tr bnh ngy K ú hc trũ ca Koch l Petri (Juliyes Richard Petri, 1852-1921) ch cỏc dng c nghiờn cu vi sinh vt m ngy cũn dựng tờn ca ụng t cho dng c y: a Petri ễng cng nờu cỏc bin phỏp nhum mu vi sinh vt Ivanopxki, 1892 v Beijerrinck, 1896 l nhng ngi phỏt hin virus u tiờn trờn th gii chng minh vi sinh vt nh hn vi khun, qua c lc bng s xp, l nguyờn nhõn gõy bnh khm cõy thuc lỏ Ngy vi sinh vt ó phỏt trin rt sõu vi hng trm nh bỏc hc cú tờn tui v hng chc ngn ngi tham gia nghiờn cu, cỏc nghiờn cu ó i sõu vo bn cht ca s sng mc phõn t v di phõn t, i sõu vo k thut cy mụ v thỏo lp gen vi sinh vt v ng dng k thut thỏo lp ny cha bnh cho ngi, gia sỳc, cõy trng v ang i sõu vo gii quyt bnh ung th loi ngi Hooke (1665) lỏửn õỏửu tión quan saùt thỏỳy tóỳ baỡo Anton van Leewenhoek (1632-1723) Louis Pasteur (1822-1895) Robert Koch (1843-1910) Alexander Fleming (1881-1955) Watson and Crick (1953) phaùt hióỷn cỏỳu truùc cuớa DNA Klug (1982) phaùt hióỷn cỏỳu truùc virus khaớm thuọỳc laù (TMV) MT S MC TRONG LCH S PHT TRIN VI SINH VT Nm Tỏc gi Cụng trỡnh 1665 Hooke Ln u tiờn quan sỏt thy t bo (bn) 1673 Van Leewenhoek Ln u tiờn quan sỏt thy vi sinh vt sng 1785 Linaeus Phõn loi cỏc sinh vt 1798 Jenner Ln u tiờn tiờm chng (m u) vaccin phũng bnh u 1835 Bassi Phỏt hin bnh nm ca tm 1840 Semmelweis Phỏt hin st tr s sinh nhim khun 1853 Debary Phỏt hin bnh nm thc vt 1857 1864 Phỏt hin quỏ trỡnh lờn men Pasteur 1866 Bỏc b thuyt t sinh Phỏt hin phng phỏp kh trựng kiu Pasteur 1867 Lister xut phng phỏp phu thut vụ trựng 1870 Abbes Phỏt hin vt kớnh du 1876 Koch xut lý thuyt mi v mm bnh 1879 Neisser Phỏt hin lu cu 1880 Pasteur xut cỏc k thut gõy dch 1881 Koch xut phng phỏp phõn lp thun khit vi khun 1882 Koch Phỏt hin trc khun nhit thỏn Bacillus anthrracis v vi khun lao Mycobacterium tuberculossis Phỏt hin mụi trng c nuụi cy vi sinh vt 1883 Koch Phỏt hin vi khun t, xut bin phỏp ty u 1884 Metchnikoff Gram Escherich xut hc thuyt thc bo xut phng phỏp nhum Gram Phỏt hin vi khun E coli 1887 Petri xut nuụi cy vi sinh vt bng hp lng 1890 Von Bering Erhlich Phỏt hin khỏng c t bch hu xut lý thuyt dch 1892 Ivanopxki Phỏt hin virus 1898 Shiga Phỏt hin vi khun l 1910 Erhlich Phỏt hin xon th giang mai 1928 Fleming Griffith Khỏm phỏ Penicillin Phỏt hin hin tng bin np 1934 Lancefield Phỏt hin khỏng nguyờn ca liờn cu khun 1935 Stanley, Northrup, Summer Phỏt hin virus kt tinh 1941 Bead and Tatum xut mi quan h gia gen v enzyme 1943 Delbruck and Luria S xõm nhp ca virus vo vi khun 1944 Avery, McLeod, McCarty Chng minh vt cht di truyn l ADN 1946 Lederberg and Tatum Phỏt hin hin tng tip hp 1953 Watson and Crick Khỏm phỏ cu trỳc ca ADN 1957 Jacob and Monod Phỏt hin s iu hũa tng hp protein 1959 Sterwart Nguyờn nhõn virus i vi ung th 1962 Edelman and Porter Phỏt hin khỏng th 1964 Epstein, Achong, Barr Phỏt hin virus gõy ung th ngi 1969 Whittaker xut h thng phõn loi gii sinh vt 1971 Nathans, Smith, Arber Phỏt hin men Pestrictaza dựng k thut di truyn 1973 Berg, Boyer, Cohen xut k thut di truyn 1975 Dulbeco, Temin, Baltimore 1978 Aber, Smith, Nathans Mithchell Phỏt hin Transcriptaza ngc Phỏt hin men Endonucleaza gii hn Phỏt hin c ch thm thu húa hc 1981 Margulis xut ngun gc t bo nhõn thc 1982 Klug Phỏt hin cu trỳc ca virus khm thuc lỏ 1983 McClintock Phỏt hin gen nhy ngụ 1983 1988 Deisenhofer, Huber, Michel Phỏt hin sc t quang hp ca vi khun -Cõu hi ụn tp: Trỡnh by i tng, nhim v ca vi sinh vt hc i cng Nờu khỏi yu v cỏc giai on phỏt trin ca vi sinh vt hc -Ti liu tham kho: Nguyn Lõn Dng, Nguyn ỡnh Quyn, Phm Vn Ty (2000) Nh xut bn giỏo dc H Ni Bin Vn Minh, Phm Vn Ty, Kiu Hu nh, Phm Hng Sn, Phm Ngc Lan, Nguyn Th Thu Thy (2006) Giỏo trỡnh vi sinh vt hc Nh xut bn i hc Hu Nguyn Khc Tun(1999) Vi sinh vt hc, nh xut bn nụng nghip H Ni -Gii thớch thut ng: Actinomycetes (x khun): Vi khun hiu khớ, Gram dng cú t l G+C cao, khun ty phõn nhỏnh, hỡnh thnh bo t vụ tớnh Bacteriophage (th thc khun): Virus gõy nhim prokaryota 10 ... Leewenhoek (16 32 -17 23) Louis Pasteur (18 22 -18 95) Robert Koch (18 43 -19 10) Alexander Fleming (18 81- 1955) Watson and Crick (19 53) phaùt hióỷn cỏỳu truùc cuớa DNA Klug (19 82) phaùt hióỷn cỏỳu truùc virus... sau Pasteur v vi sinh hc hin i Tip theo sau Pasteur l Koch (Robert Koch 18 43 -19 10), l ngi cú cụng vic phỏt trin cỏc phng phỏp nghiờn cu vi sinh vt ễng phng phỏp chng minh mt vi sinh vt l nguyờn... gia vo cỏc quỏ trỡnh sn xut nụng nghip Vi sinh vt hc i cng, nghiờn cu nhng quy lut chung nht v vi sinh vt 1. 3 Vai trũ ca vi sinh vt Trong thiờn nhiờn, vi sinh vt gi nhng mt xớch trng yu s chu