mikrobiyoloji`nin tarihçesi - Gazi Üniversitesi Açık Arşiv

24 EYLÜL 2007
MİKROBİYOLOJİ’NİN TARİHÇESİ
HAZIRLAYANLAR: 2007-2008 Güz Dönemi Biyoloji Eğitimi 4. Sınıf ve
Yüksek Lisans Öğrencileri
DÜZENLEYENLER: FATMA TÜRKMENOĞLU, HALE YAMAN, SEDAT
SARICA, GÖKŞEN ÖZTÜRK, ZEYNEP ÖNER, ÖZGE VURAL
Çok eski zamanlardan yakın yüzyıllara kadar, insanlar, hastalıkların topraktan ve kokuşmuş bataklıklardan
havaya karışan zehirli maddeler sebebi ile olduğuna inanmışlardı. Bu inanç, yüzyıllar boyunca etkinliğini
sürdüren “Miasma teorisi”nin özünü oluşturmuştur. Bununla beraber, o devirde bile, veba gibi kitleleri
hasta edip öldüren hastalıkların bulaşıcı olabileceğini insanlar fark etmişlerdi.
Spontan Generasyon Teorisi (Abiyogenezis)
Uzun yıllar, canlıların kendiliğinden meydana geldikleri görüşü, oldukça fazla bir taraftar bulmuştu.
Bunlara göre, canlılar, çamurdan, dekompoze organik materyallerden, sıcak sulardan ve benzer
karakterleri gösteren durumlardan orijin almaktadır. Van Helmont (1477-1544), farelerin meydana
gelebilmesi için, toprak içeren bir tülbent içine buğday ve biraz da peynir konulduktan sonra ahır veya
benzer bir yerde hiç dokunulmadan uygun bir süre bekletilmesinin yeterli olacağını iddia etmiştir. Ayrıca,
havada kalmış etlerde kurtçukların oluşması da bu görüş için destek kabul ediliyordu.
FRANCESCO REDI (1626-1699)
Francesco Redi (1626-1697), canlıların bir önceki canlıdan gelmekte olduğu görüşünü savunan ve bunu
deneysel olarak gösteren ilk bilim adamıdır. F. Redi, iki kavanoz içine et ve balık koyduktan sonra birinin
ağzını sıkıca bağlamış ve diğerini açık bırakmıştır. Deneme sonunda, ağzı kapalı olan kavanozdaki et ve
balıkta kurtçukların bulunmadığını, buna karşılık açık olanda ise kurtçukların varlığını göstermiştir.
Tülbent üzerinde sinek kurtlarının bulunmasına rağmen içinde olmaması, kurtçukların sinekler tarafından
meydana getirildiği görüşünü de doğrulamıştır. Araştırıcı, ayrıca, kurtçuklardan sineklerin meydana
gelişini de izlemiştir. Böylece, etin belli bir süre içinde kurtçuklara dönüşü veya etin kurtçuk meydana
getirmesi görüşü (spontan generasyon) gölgelenmiş ve reddedilmiştir. Biyolog, şair ve dilci F. Redi, 105
parazitin tanımını da yapmıştır. Bu görüşleri nedeniyle kilisenin zulmüne uğramış, odun yığınları üzerine
konulmuş ve kanaatini değiştirmediği için de yakılmıştır.
JOHN NEEDHAM (1713-1781)
Yaptığı denemede, ısıtılmış ve ağzı kapatılmış et suyu içeren bir kavanozda bir süre sonra canlıların
ürediğini gözlemiş ve benzer durumu ısıtılmamış ve ağzı kapalı olan kavanozda da saptamıştır. Bu
araştırmasına göre, J. Needham, spontan generasyon görüşüne katılmış ve desteklemiştir. Buna göre,
ısıtılarak tahrip edilen mikroorganizmalar sonradan yeniden hayatiyet kazanarak kendiliğinden
oluşmuşlardır. Hayvansal dokuların "vejetatif veya vital kuvvetleri" olduklarına ve cansız materyalleri
canlı hale getirebileceğine de inanmıştır. Bu görüş, bir natüralist olan Buffon tarafından da doğrulanarak
kabul görmüştür.
LAZZARO SPALLANZANI (1729-1799)
Yaptığı bir seri deneme sonunda, J. Needham'ın çalışmalarını ve görüşünü reddetmiş ve ısıtmanın yeterli
derece ve sürede yapılmadığını ileri sürmüştür. L. Spallanzani, ısıtmanın yeterli derece ve sürede
yapıldıktan ve ağızlarının, mantar yerine, ateşle ve hava girmeyecek şekilde kapatılması halinde herhangi
bir animakulatın meydana gelmeyeceğini açıklamıştır. Needham, bu görüşe karşı olarak, uzun süre
kaynatmanın organik maddelerdeki "vejetatif veya vital kuvvetleri" yok edeceğini ve spontan jenerasyon
için gerekli olan güçleri ortadan kaldıracağını belirtmiştir. Buna karşı, Spallanzani verdiği yanıtta, aynı
süre kaynatılmış et suyu veya saman enfüzyonunun, ağzı açık bırakılırsa, belli bir süre sonra içinde tekrar
animakulatların meydana geleceğini belirtmiştir.
Louis Joblot (1647-1723) samanı iyice kaynattıktan sonra ikiye ayırarak kavanozlara koymuş, bunlardan
birinin ağzını iyice kapatmış diğerini ise açık bırakmıştır. Açık olan kavanozda birkaç gün sonra
mikroorganizmaların ürediğini buna karşılık, kapalı olanda ise böyle bir şeyin oluşmadığını gözlemiştir.
Böylece, L. Joblot, bir kere ve iyice kaynatılarak her türlü canlıdan arındırılmış bir ortamda, yeniden bir
canlının oluşamadığı ve canlıların kendiliğinden meydana gelemeyeceğini ispatlamıştır. Bu da, F. Redi
gibi, dekompoze hayvan ve bitki materyallerininin kendiliğinden bir canlı oluşturma yeteneğine sahip
olamayacağı görüşünü benimseyerek, abiyogenezis teorisinin imkansız olduğunu kanıtlamıştır.
Lavoisier, 1775 yılında yaptığı denemelerde havada oksijenin varlığını saptamış ve bunun yaşam için
gerekli olduğunu vurgulayarak, spontan jenerasyon teorisinin doğruluğunu iddia etmiştir. Araştırıcı,
kaynatmakla şişelerin içindeki oksijenin dışarı çıktığını buna bağlı olarak da et suyu veya saman
infüzyonunda canlıların oluşmadığını da savunmuştur.
Schulze ve Schwann, Lavoisier'in oksijeni bulmasından yaklaşık 61 yıl sonra, yaptıkları bir seri çalışmada,
eğer hava sülfürik asit veya potasyum hidroksit solüsyonundan (Schulze, 1836) veya çok sıcak bir cam
tüpten (Schwann, 1837) geçirildikten sonra et suyuna veya saman infüzyonuna gelirse herhangi bir
mikroorganizmanın üremediğini gözlemlemişlerdir. Ancak, bu denemeye karşı çıkanlar, havanın bu tarz
işleme tabi tutulmasının havadaki hayat jermlerinin asitten veya sıcak cam tüpten geçerken tahrip
olacaklarını ve böylece abiyogenezis'in oluşamayacağını savunmuşlardır. Schwann, ayrıca oksijenin
yalnız olarak, ortamda mikroorganizmaların oluşmalarına veya üremelerine yeterli olamayacağını da
açıklamıştır.
Schröder ve von Dush, 1854 ile 1861 yılları arasında, Schulze ve Schwann'ın araştırmalarına bazı
yenilikler ilave etmişlerdir. Şöyle ki, bunlar havayı asit veya ısıtılmış tüpten geçirmek yerine, pamuktan
geçirerek et suyu veya saman infüzyonuna vermişler. Deneme sonunda, ortamda herhangi bir animakulata
rastlamadıklarını açıklamışlardır. Bu deneme ile , hem pamuğun mikropları tutabileceğini ve hem de asit
veya sıcak havanın animakulat oluşmasına zararlı bir etkisi olmadığını da göstermişlerdir. Ancak, bazıları,
havadaki tozlarda bulunan bazı canlıların, havanın asit veya alkaliden veya pamuktan geçirilişi sırasında
tutulacağını iddia etmişlerdir. Sonraları, pamukta da mikroorganizmaların bulunabileceği ortaya
konulmuştur.
John Tyndall (1820-1893) ön tarafında cam bulunan ağaçtan bir kültür kutusu hazırlamış ve iki yan
tarafına camdan küçük pencereler yerleştirmiş ve tozları tutması için de , kutunun iç yüzü gliserinle
sıvamıştır. Yandaki küçük camdan gönderilen ışık (ışınları) yardımı ile kutunun içinde tozların
bulunmadığı saptanmış ve optikal olarak temiz bulunmuştur. Sonra kutu içindeki tüplere pipetle steril
besiyerleri konmuş ve tüpler alttan ısıtılarak steril hale getirilmiştir. Tüpler içindeki besiyerleri oda
sıcaklık derecesine kadar ılıtıldıktan sonra besiyerlerinin steril olarak kaldıklarını gözlemlemiştir. Bu
denemenin sonucuna göre, toz içermeyen havanın mikropsuz olacağı görüşüne varılmıştır. Tyndall,
yaptığı bir seri çalışmada, mikroorganizmaların iki formunun olabileceğine dikkati çekmiştir. Termolabil
(vejetatif formlar) ve termostabil (sporlu mikroorganizmalar). Fraksiyone sterilizasyonla sıvıların
mikroorganizmalardan arındırılmasının mümkün olabileceğini de saptayarak kendi adı ile anılan
Tindalizasyon (Tyndallization, fraksiyone sterilizasyon) yöntemini bulmuştur.
Hastalıklarda Jerm Teorisi (BİYOGENEZİS)
Mikroorganizmaların bulunmasından sonra, spontan jenerasyon (abiyogenezis) teorisi, yavaş yavaş yerini,
bir canlının diğer canlıdan türeyebileceği (biyogenezis) görüşüne bırakmıştır.
Viyanalı bir doktor olan Marcus Antonius von Plenciz, 1792'de, "Hastalıklarda Jerm Teorisi" adı altında
yayımladığı bir eserinde konu üzerinde görüşlerini açıklamış ve her hastalığın kendine özgü görülmeyen
bir nedeni olduğuna dikkati çekmiştir.
LOUIS PASTEUR (1822-1910)
Bir bilim olarak mikrobiyolojinin gelişmesi Louis Pasteur’un araştırmaları sonucu meydana gelmiştir.
Pasteur basınçlı su buharının sterilize edici etkisini göstererek otoklavın gelişmesine sebep olmuş, 170
derecedeki kuru ısıda cam malzemelerinin sterilize edilebileceğini göstererek Pasteur fırınını, spesfik
besiyerlerini ve cam malzemelerinin ağızlarının pamukla kapatılmasını pratiğe sokmuştur.
1857 Pasteur laktik asit fermantasyonu üzerine çalışmalarını yayımladı.
1861 Pasteur anaerobiyozu tarif etti ayrıca kendinden oluş varsayımını çürüttü.
1863 Mikroorganizmalar için ‘aerop’ve ‘anaerop’ terimlerinin kullanılmasını teklif etmiştir.
1880 Pasteur’un tavuk kolerası etkenini ve virülansı azalmış kültürle aşılama metodunu geliştirmiştir.
1865 Pastörizasyon metodu
Pasteur'ün, özellikle mayalanma ve bulaşıcı hastalıklardan mikroorganizmaların sorumlu olduğunu ispat
etmesi, kendiliğinden türeme teorisini çürütmesi, şarap, bira, süt, meyve suyu gibi mayalanabilir sıvıların
uzun süre bozulmadan saklanabilmelerini sağlayan "pastörizasyon" adlı konserve yönteminin gelişmesini
sağladı. Bu yöntemde, sütü 63°C'de otuz dakika süreyle ısıtmak ve sonra hızlı bir biçimde soğuttuktan
sonra sütü kapalı ve sterilize edilmiş şişelere koymak gerekiyordu. Buna benzer bir yöntem (UHT) sütü
mikroplardan arındırmak için günümüzde de kullanılmaktadır.
1885 İlk kuduz aşısı
Joseph Meister adlı bir çocuk kuduz bir köpek tarafından on altı yerinden ısırıldığında, anne ve babası
çocuğu Louis Pasteur'e getirdiler. Pasteur bilim adamı olarak, daha önce insan üzerinde hiç denenmemiş
olan kuduz aşısını çocuğa uygulamakta tereddüt etti. Pasteur bunu ancak, kendisine gelen iki doktorun,
çocuğun kuduz hastalığından her durumda öleceğini ve başarılı olursa yöntemin kuduz hastalığına bir çare
olabileceğini söylemesinden sonra denemeye karar verdi. Aşının başarılı olması bu öldürücü hastalığın
önlenmesi ve aşıların geliştirilmesi için büyük bir adım oldu. 1885 yılı Temmuz ayında, Louis Pasteur
tarafından kuduz aşısının geliştirilip uygulanması insanlığın tarihinde ikinci aşı olarak görülmektedir.
ROBERT KOCH (1843-1910)
Koch anthrax (şarbon) hastalığını incelemiştir. Hastalığın fareden fareye geçtiğini ve lezyonların aynı
olduğunu göstermiştir. Steril serumda şarbonun kültürünü yapmış ve evvelce görülmeyen sporları tarif
ederek onların fermentlerde oval, granüler cisimcikler halinde bulunduğunu bildirmiştir. Spor oluşumu
için optimal sıcaklık şartlarını da doğru olarak belirlemiştir. Kültürlerin farelere injeksiyonu ile farelerde
yeniden hastalık oluşturmuş ve bu gözlemleri sonucu yalnız bir tür basilin şarbon hastalığına yol açtığını
ispat ederek, spesifik bir hastalık için spesifik bir mikroorganizmanın olması gerektiğini bildirmiş ve Koch
postülasını bulmuştur. Koch pustülaları:(1876)
1) Mikroorganizma hasta hayvanda mutlaka bulunmalı, sağlam hayvanda bulunmamalıdır.
2) Mikroorganizma hasta hayvandan izole edilmeli ve saf kültür halinde üretilmelidir.
3) Saf kültür halinde üretilen mikroorganizma duyarlı hayvana inoküle edildiğinde hastalık
oluşturmalıdır.
4) Mikroorganizma hasta hayvandan yeniden izole edilmelidir.
Koch mikroorganizmaların saf kültürlerinin elde edilebileceğine inanıyordu. Sıvı besiyerinde saf kültür
elde etmek zor olduğu için jelatin ve agar ekleyerek katı besiyeri elde etme çalışmalarına başlamıştır.
Koch ayrıca bakteri preparatlarını mikroskopla incelemek için anilin boyama metodunu geliştirmiştir.
1882 yılında Koch tüberkülozun etiyolojik ajanını tarif eden klasik makalesini yayımlamıştır.
1883 yılında koleranın vibriyonunu izole etmiştir.
Germ teorisini bulmuştur.
IGNAZ SEMMELWEIS
1846’da Ignaz Semmelweis’in, doğum sonrası streptokoksik puerperal sepsis’e bağlı ölümleri, müdahale
öncesi kadavra ile çalışan asistanlarının ellerini klorlu su ile yıkatarak ,%23’den %3’e düşürmesi modern
tıbbın önemli buluşlarından birisi olmuştur.
LORD JOSEPH LISTER (1822-1912)
Hastalıkların mikroorganizmalar tarafından oluşturulduğunun savunucusudur (Jerm teorisi) 1867.
Cerrahide sterilitenin gereğine inanıyordu. Sepsisin çevrede, özellikle havadaki mikropların yaraya
bulaşması sonucu meydana geldiğine inanmış ve sepsisin önlenmesi için yaranın üzerini antiseptiğe
batırılmış sargı ile örtmüştür.
Ayrıca Lister mikroorganizmaların saf kültürünü elde etmek için sıvı besiyerlerinde seri sulandırımlarını
yaparak bir bakteriyi (Streptococcus lactis) ilk defa saf kültür halinde izole etmiştir.
EDWARD JENNER (1749-1823)
İnsan ve hayvanları hastalıklardan koruma çalışmaları çok öncelere kadar uzanmaktadır. Bu yöndeki ilk
adımı, İngiliz bilim adamı, Edward Jenner (1749-1823) atmıştır. Bağışıklığın (immunoloji) kurucusu
olarak tanınan araştırıcı, sığır çiçeği alan bir şahsın, insan çiçeğine karşı bağışık olacağını ve
hastalanmayacağını göstermiş ve aşılama ile immunitenin elde edilebileceği görüşünü yerleştirmiştir.
SIR ALEXANDER FLEMMING (1881-1955)
1920’de lizozimi keşfetti; ayrıca bir antibiyotik olan ve Penicillium notatum’dan üretilen penisilini buldu,
bu buluşuyla Nobel ödülü kazandı. İlki olan lizozom, Fleming’in içinde bir bakteri ağı olan kapların içine
hapşırması sonucu bulundu. Birkaç gün sonra fark etti ki mukusla temas eden bölgedeki bakteriler
ölmüştü.İkinci buluşunu da laboratuvarını düzenlerken yapmıştır.Deneylerini sıraya koyarken her birini
dikkatle inceliyordu ki ilginç bir mantar kolonisi keşfetti, mantarlar Staphylococcus aureus bakterisi
tarafından sarılmış kaplarda yetişmişlerdi. Fakat dikkatle incelendiğinde bu mantarların zararlı olma
potansiyeli olan bakterilerini yıktığını gördü, bunun anlamı mantarın zararlı hücreleri yok ettiğiydi.
1929 Penisilin adını verdiği keşfi hakkında bir makale yayımladı.
Mikrobiyoloji alanındaki diğer önemli buluşlar
1654-1734 Thomas Fuller, bulaşıcı hastalıkların birbirinden ayrı olduğunu ve özelliklerinin sürekli olarak
kaldığını bildirdi.
1676 Antoni Van Leewenhock’in ilk mikroskobu keşfetmesi çok önemli bir sıçrama olmuştur.
Mikrobiyoloji biliminin, mikroskobun keşfedilmesiyle başladığını düşünmek yanlış olmaz.
1707-1778 Linne mikrop ve parazitlerin sınıflandırılmasında kullanılabilir bir sistem geliştirdi.
1729-1799 Spallanzani Redi’nin bulguları paralelinde önemli bir adım attı ve ağzı sıkıca kapatılmış bir
balonda, kaynatıldıktan sonra tutulan et suyunun bozulmadığını gördü.
1793-1867 Pierre Rayer şarbondan ölenlerin kanlarında birtakım çomakcıklar gördü.
1796 Jenner inek çiçeğini insana bulaştırarak, çiçeğe karşı korunmanın mümkün olduğunu gösterdi.
1820 Agostino Basti pelletier ve coventan kınakına kabuklarından kinin ve çinkonini elde ettiler.
1825 Labarraque klorlu soda solüsyonunu infeksiyonlu yaraların tedavisi için tavsiye etti.
1827 Alcock aynı sıvının içme suyu dezenfeksiyonunda kullanılmasını önerdi.
1829 Robert Colins klorlu mürekkep eriyiklerini lohusalık hummasını önlemek için kullandı.
1829 Ehrenberg ilk kez ‘bakteri’, ‘spiril’ ve ‘ spiroket’ deyimlerini kullandı.
1836 Donne Trichomonas vaginalis’i tanımladı.
1837 Magendie ilk anafilaksi olayını bildirdi; Robert Remak favusun etkenleri olan mantarları tarif ettiler.
1839 Schönlein, kel hastlığının etkeni olan achorion schönlenini buldu; Oliver Wendell Homeg lohusalık
hummasının bulaşıcı olduğunu ve hasta bakıcılardan bulaştığını bildirdi; Davies ilk defa yara
dezenfeksiyonunda iyodu kullandı.
1840 Jacobs ve Henle bulaşıcı hastalıkların özel canlılarla husule geldiğini ve bunların hastaların
vücutlarında çoğaldığını ve zehirler saçarak hastalıklara sebep olduğunu ileri sürdüler.
1842 Gruby pamukçuğun etkenini buldu.
1843 Gruby Microsporum audouini’yi buldu.
1846 Gruby Malassezia furfur’u buldu.
1847 Charles Robin Trichophyon mentagrophytes’i buldu.
1854 Pacini kolera etkenini Vibrio cholera olarak tanımlamıştır; Schröder ve Von Dush pamuktan süzülen
havanın steril olduğunu gösterdiler.
1857 Malmsten Balantidium coli’yi buldu.
1867 Villemin veremi tavşan ve kobaylara bulaştırdı.
1868 Otto Obermeiler dönek umma etkenini buldu.
1870 Harz Epidermophyton flococosum’u buldu.
1875 Laveran’ın sıtma parazitini buldu.
1880 Metchnikoff fagositoz olayını buldu; bel soğukluğu ve frengi için aşılar geliştirdi.
1886 Fraenkel pnömokok’u buldu.
1887 Weichselbaum meningokok’u buldu.
1888 Geartner Salmonella enteridis’i buldu.
1890 Behring antikorları ve difteri antitoksinini bulması.
1892 Behring insanda difteriyi serumla tedaviye başlaması.
1894 Pefeiffer’in bakteriyolojiyi tarifi.
1896 Vincent Borrelia vincentii’yi buldu.
1898 Borowky şark çıbanı etkenini tanımladı.
1900 Landsteiner’in ABO kan gruplarını buluşu
1902 Richet ve Portier’in anafilaksiyi dünyaya duyurması; Walter Reed sarı humma etkeninin bir virüs
olduğunu bildirdi.
1903 Pirquert allerjiyi tariff etti.
1907 Mackie dönek humma’nın bitle bulaştığını bildirdi.
1910 Rickets ve Wilder biti tifüsü etkeni olarak tarif ettiler.
1911 Rous ilk tümör virüsünü buldu.
1912 McCoy ve Chapin’in tularemi etkenini tariff ettiler.
1917 Felix d’Herelle bakteriyofajları buldu.
1930 Karl Landsteiner’in insan kan gruplarını geliştirmesi.
1931 Goodpasteure’in tavuk embriyosunda virüs üretmesi.
1935 Gerhard Dogmak prontosil rubrumu streptokokal infeksiyonları iyileştirmek için kullandı; Bu
çalışmanın devamı olarak tüberküloz için izoniaziti geliştirdi.
1936 Max ve Theiler sarı humma aşısını buldular.
1939 Florey, Fleming ve Chain penisilini buldular.
1940 Ruska’nın elektron mikroskobunu mikrobiyolojiye uygulaması.
1940 Lederberg ve Tatum konjugasyonu gösterdiler.
1942 Felton’un bağışıklık toleransını tanımlaması.
1948 Fagraeus’un plazma hücrelerinin antikor yaptığını kesinlikleştirmesi.
1948 Paul Hermann DDT’nin etkisinin tanımladı.
1951 Max Theiler sarı humma aşısının geliştirdi.
1952 Alfred Hershey ve Marta Chase virüslerde sadece RNA değil DNA'nın da bulunabileceğini
gösterdiler.
1953 Watson ve Crick DNA'nın 3 boyutlu süper sarmal yapısını çözdüler.
1974 George A. Palade hücrenin yapı ve görevleriyle ilgili organizasyonu açıkladı.
1975 David Baltimore tumor virüsleri ve hücrenin genleri arasındaki ilişkileri tanımlaması.
1978 Daniel Nathans sınırlayıcı enzimler ve bunların genetikte uygulanması
Beadle ve Tatum “Bir gen bir enzim” hipotezini ortaya koydular.
Avery, Mc Leoud, McCarty DNA'nın genetik materyal olduğunu buldular.
Jacob ve Monod protein sentezinin regülasyonunu buldular.
McClintock genlerin hareketlerini gösterdi.
KAYNAKLAR:
Genel tıp mikrobiyolojisi ve infeksiyon hastalıkları bilimi Prof. Dr. Ekrem Kadri UNAT
Temel mikrobiyoloji ve parazitoloji (1992) Prof. Dr. Kaya KILIÇTURGAY,Onur Yayıncılı, Bursa.
Gazi Üniversitesi Merkez Kütüphanesi QW4 TEM 1992 (Erişim no:600901)
Genel mikrobiyoloji (2006) Prof. Dr. Zihni DEMİRBAĞ, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
Gazi Üniversitesi Merkez Kütüphanesi QWD381g (Erişim no:170043)
Genel mikrobiyoloji ve immünoloji (1992) Prof. Dr. Erol AKAN, Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi
Yayınları Güney matbaası,Adana.
Gazi Üniversitesi Merkez Kütüphanesi QW4 AKA 1992 (Erişim no:66457)
http://www.mikrobiyoloji.org/dokgoster.asp?dosya=110010100
http://www.wikipedia.org