TRNG I HC NÔNG NGHIP
KHOA CÔNG NGH THC PHM
*******
Bài ging môn hc
VI SINH VT I CNG
Thi lng : 2 Tín ch (1.5 LT-0.5 TH)
Ging viên: TS. Nguyn Th Thanh Thu
Hà ni, 2009
BÀI M U
Mc đích
: Gii thiu đi tng và nhim v ca môn hc, nhng đóng góp ca các nhà khoa
hc trong lch s phát trin VSVH. Làm rõ 4 vn đ chính đã đy các nghiên cu ti giai đon
“hoàng kim ca vi sinh vt hc”. Mô t các đc đim chung ca vi sinh vt và cách phân loi
chúng.
1. i tng và nhim v ca vi sinh vt hc
Vi sinh vt (microorganisms) là tên chung đ ch tt c các sinh vt nh bé mà mun thy rõ
chúng ngi ta phi s dng kính hin vi.
Vi sinh vt hc (Microbiology) là khoa hc nghiên cu v hình thái, cu to, đc tính sinh lý,
sinh hoá, di truyn và phân loi ca các vi sinh vt.
Gia các nhóm vi sinh vt khác nhau hu nh ch thy có s ging nhau v tính cht nh bé và
s thng nht trong phng pháp nghiên cu. Tuy nhiên chúng thuc v các nhóm phân loi
khác nhau và hu nh có rt ít quan h đi vi nhau.
Các nhóm vi sinh vt ch yu bao gm:
- Vi khun (Bacteria): theo ngha rng, nó là tên chung đ ch nhiu loi vi sinh vt thuc các b
khác nhau trong ngành Bacteria nh x khun (Actinomycetes), niêm vi khun
(Myxobacteriales), xon th (Spirochaetales), Rickettsias và Mycoplasmas. Vi khun (theo ngha
hp) không bao gm các nhóm trên.
- Nm men (Yeast, Levure) - Nm mc (Molds)
- Mt s to (Algae) - Mt s đng vt nguyên sinh (Protozoa) - Virus
2. Lc s nghiên cu vi sinh vt hc (bài đc thêm)
Có th chia lch s ca vi sinh vt hc làm 3 giai đon chính: Giai đon phát trin sm (trc
1857), giai đon hoàng kim (1857-1907) và giai đon đng thi ca VSVH (1907-nay) .
2.1. Giai đon phát trin sm ca VSVH
Giai đon này đc tính t 1857 tr v trc, đó là nhng đóng góp ca Leeuwenhoek (vi khun
hc, nguyên sinh đng vt hc, nm hc, ký sinh trùng hc và to hc)
(bài đc thêm); Linnaeus (h
thng phân loi) (bài đc thêm); Semmelweis (kim soát bnh nhim trùng); Snow (dch t hc).
2.2. Thi k hoàng kim ca vi sinh vt hc
Trong nhng nm 1857-1907, các nhà khoa hc đã gii quyt đc 4 vn đ chính và đa giai
đon này tr thành giai đon hoàng kim ca VSVH. Bao gm:
- u tranh và ph nhn thuyt t sinh (thí nghim ca Redy, Needham, Spallanzani,
Pasteur)
(bài đc thêm).
- Gii thích v hin tng lên men (thí nghim ca Pasteur, Buchner) (bài đc thêm).
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
2
- Nguyên nhân bnh tt (thí nghim ca Koch)
(bài đc thêm).
- Phng pháp đ ngn nga s nhim trùng và bnh tt (bt đu t nhng nghiên cu cu
các tin bi nh Semmelweis vi bin pháp ra tay, Lister vi k thut sát trùng,
Nightingale vi vic chm sóc sc kho, Jenner vi vaccin, Gram vi vic nhum vi
khun, cui cùng Ehrlich (1854-1915) làm ni bt giai đon này bi nhng viên “thn
dc”, có th phá hu các tác nhân gây bnh mà không gây đc vi ngi.
2.3. Giai đon đng thi ca vi sinh vt hc
(bài đc thêm và SV t tham kho).
- C s khoa hc ca các phn ng hoá sinh
- Hot đng ca gen
- Sinh hc phân t
- K thut AND tái t hp
- Liu pháp gen
3. c đim chung ca vi sinh vt
Vi sinh vt có các đc đim chung sau đây:
Kích thc nh bé
Vi sinh vt thng đc đo kích thc bng đn v
micromet (1µm= 1/1000mm hay 1/1000 000m). Virus
đc đo kích thc đn v bng nanomet
(1nn=1/1000 000mm hay 1/1000 000 000m).
Kích thc càng bé thì din tích b mt ca vi sinh
vt trong 1 đn v th tích càng ln. Chng hn
đng kính ca 1 cu khun (coccus) ch có 1µm,
nhng nu xp đy chúng thành 1 khi có th lích là 1cm3 thì chúng có din tích b mt rng
ti 6 m
2
!
Hp thu nhiu, chuyn hoá nhanh
Tuy vi sinh vt có kích thc rt nh bé nhng chúng li có nng lc hp thu và chuyn hoá
vt xa các sinh vt khác. Chng hn 1 vi khun lactic (Lactobacillus) trong 1 gi có th phân
hn 100-10 000 ln so vi khi lng ca chúng.
u kin ti u nh vy (vì thiu thc n, thiu oxy,
gii đc mt lng đng lactose ln
Sinh trng nhanh, phát trin mnh
Chng hn, 1 trc khun đi tràng (Escherichia coli) trong các điu kin thích hp ch sau 12-20
phút li phân ct mt ln. Nu ly thi gian th h là 20 phút thì mi gi phân ct 3 ln, sau 24
gi phân ct 72 ln và to ra 4 722 366,5 x10
18
t bào, tng đng vi 1 khi lng 4722 tn.
Tt nhiên trong t nhiên không có đc các đi
d tha các sn phm trao đi cht có hi ).
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
3
Có nng lc thích ng mnh và d dàng phát sinh bin d
Trong quá trình tin hoá lâu dài vi sinh vt đã to cho mình nhng c ch điu hoà trao đi cht
đ thích ng đc vi nhng điu kin sng rt khác nhau, k c nhng điu kin ht sc bt li
mà các sinh vt khác không th tn ti đc. Có vi sinh vt sng đc môi trng nóng đn
130
0
C, lnh đn 0-5
0
C, mn đn nng đ 32% mui n, ngt đn nng đ mt ong, pH thp đn
0,5 hoc cao đn 10,7, áp sut cao đn trên 1103 at. hay có đ phóng x cao đn 750 000 rad.
Nhiu vi sinh vt có th phát trin tt trong điu kin tuyt đi k khí, có loài nm si có th
n ra acid glutamic ch
/ml dch lên men (VEDAN-Vit Nam).
núi cao, di
un hoàn C, vòng tun hoàn N, vòng tun hoàn P, vòng tun
ông (limnetic zone)
hn rt nhiu so vi các vùng khác (không khí trên mt bin,
rotrophy), t dng cht sinh
t sinh trng (auxoheterotroph)
phát trin dày đc trong b ngâm t thi vi nng đ formol rt cao
Vi sinh vt đa s là đn bào, sinh sn nhanh, s lng nhiu, tip xúc trc tip vi môi trng
sng do đó rt d dàng phát sinh bin d. Ch sau mt thi gian ngn đã có th to ra mt s
lng rt ln các cá th bin d các h h sau. Nhng bin d có ích s đa li hiu qu rt ln
trong sn xut. Nu nh khi mi phát hin ra penicillin hot tính ch đt 20 đn v/ml dch lên
men (1943) thì nay đã có th đt trên 100 000 đn v/ml. Khi mi phát hi
đt 1-2g/l thì nay đã đt đn 150g
Phân b rng, chng loi nhiu
Vi sinh vt có mt khp mi ni trên Trái đt, trong không khí, trong đt, trên
bin sâu, trên c th, ngi, đng vt, thc vt, trong thc phm, trên mi đ vt
Vi sinh vt tham gia tích cc vào vic thc hin các vòng tun hoàn sinh-đa-hoá hc
(biogeochemical cycles) nh vòng t
hoàn S, vòng tun hoàn Fe
Trong nc vi sinh vt có nhiu vùng duyên hi (littoral zone), vùng nc n
và ngay c vùng nc sâu (profundal zone), vùng đáy ao h (benthic zone).
Trong không khí thì càng lên cao s lng vi sinh vt càng ít. S lng vi sinh vt trong không
khí các khu dân c đông đúc cao
không khí Bc cc, Nam cc )
Hu nh không có hp cht carbon nào (tr kim cng, đá graphít ) mà không là thc n ca nhng
nhóm vi sinh vt nào đó (k c du m, khí thiên nhiên, formol. dioxin ). Vi sinh vt có các kiu dinh
dng khác nhau: t dng quang nng (photoautotrophy), d dng quang nng (photoheterotrophy),
t dng hoá nng (chemoautotrophy), d dng hoá nng (chemohete
trng (auxoautotroph), d dng ch
4. Phân loi vi sinh vt
T trc đn nay có rt nhiu h thng phân loi sinh vt. Các đn v phân loi sinh vt nói
chung và vi sinh vt nói riêng đi t thp lên cao. n v c bn trong phân loi là Loài
(Species). Trên LOÀI có Chi (Genus), H (Family), B (Order), Lp (Class), Ngành
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
4
(Phylum), và Gii (Kingdom). Hin nay trên gii còn có mt mc phân loi na gi là lnh
gii
(Domain). y là cha k đn các mc phân loi trung gian nh Loài ph (Subspecies),
Chi ph (Subgenus), H ph (Subfamily), B ph (Suborder), Lp ph (Subclass), Ngành
ph (Subphylum). Di LOÀI gm có Th (Variety), Dng (Type), Nòi hay Chng (Strain)
i ngi ta còn ghi
(bài đc thêm).
Mi loài vi khun cng nh các sinh vt khác đu đc mang mt tên khoa hc riêng. Tên này
đc đt theo danh pháp kép ca Lineaus. Trong tên này t th nht đ ch Ging, t th hai ch
tên loài. Ví d: Staphylococcus aureus. tin theo dõi, đôi khi sau tên loà
thêm tên tác gi và nm xác đnh, ví d Staphylococcus aureus Bergey, 1939.
Th (đn v sát sau loài), dùng đ ch mt nhóm nht đnh trong mt loài nào đó, ví d
Mycobacterium tuberculosis var. bovis (vi khun lao bò).
Dng: ch mt nhóm nh hn di th, ví d cn c vào phn ng huyt thanh mà ngi ta chia
ph cu khun Diplococcus pneumoniae thành 80 dng khác nhau, trong đó các dng I, II, III là
các dng có đc tính mnh nht.
Chng: là thut ng riêng đ ch mt loài vi sinh vt mi phân lp thun khit t mt c cht
nào đó. Lu ý các cá th trong cùng mt loài phân lp nhng ni khác nhau cng không bao
gi hoàn toàn ging nhau, chúng có th đc coi là nhng nòi khác nhau. Các nòi thng đc
ký hiu bng nhng con s, nhng ch vit tt theo quy c riêng ca ngi nghiên cu, ví d
m, có thêm hàng nghìn loài sinh vt mi đc phát hin, trong đó có
c k đn trong s 200 000
loài vi sinh vt nói trên. S virus đã đc đt tên là khong 4000 loài.
Bacillus subtilis B.F 7687…
Ngi ta c tính trong s 1,5 triu loài sinh vt có khong 200 000 loài vi sinh vt (100 000
loài đng vt nguyên sinh và to, 90 000 loài nm, 2500 loài vi khun lam và 1500 loài vi
khun). Tuy nhiên hàng n
không ít loài vi sinh vt.
Virus là mt dng đc bit cha có cu trúc c th cho nên cha đ
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
5
BÀI C THÊM CA CHNG M U
LCH S PHÁT TRIN CA VSVH
T c xa, mc dù cha nhn thc đc s tn ti ca vi sinh vt, nhng loài ngi đã bit khá nhiu v các tác
dng ca vi sinh vt gây nên. Trong sn xut và trong đi sng, con ngi đã tích ly đc nhiu kinh nghim và
các bin pháp li dng các vi sinh vt có ích và phòng tránh các vi sinh vt có hi.
Trên nhng vt gi li t thi c Hy Lp ngi ta đã thy minh ha c quá trình nu ru. Nhng tài liu kho c
cho bit cách đây trên 6000 nm ngi dân Ai Cp dc sông Nile đã có tp quán náu ru. Các hình v trên Kim
T Tháp cng cho thy ngh nu ru và làm bia Ai Cp cng rt ph bin. Trong Kinh thánh cng có đon miêu
t cnh say ru ca Noé sau khi sng sót qua cn đi hng thy (cách đây trên 5000 nm). Trung Quc ru đã
đc sn xut t thi đi vn hóa Long Sn (cách đây trên 4000 nm). Trong các ch khc trên xng, trên mai rùa
(ct giáp vn t) t thi Ân Thng (th k 17-11 TCN) ngi ta đã thy ch “tu”. Vic lên men lactic (mui da)
đc thc hin vào khong nm 3500 TCN.
Mui da, làm gim, làm tng, làm mm, làm mt, làm sa chua, p tht, p cá… đu là nhng bin pháp hu
hiu đ hoc s dng, hoc khng ch vi sinh vt phc v cho vic ch bin và bo qun thc phm. Theo sách
“Lnh nam chích quái” thì nhân dân ta t thi Hùng Vng dng nc đã bit “làm mm bng cm thú, làm ru
bng ct go”.
Vic sáng to ra các hình thc phân, ngâm phân, ngâm đay, ngâm gai, xp i, trng luân canh các cây h đu…
đu là nhng bin pháp tài tình mà t tiên ta t lâu đã bit phát huy tác dng ca vi sinh vt trong nông nghip
V phng din phòng tr bnh tt loài ngi cng sm tích ly đc nhiu kinh nghim phong phú. Ngay t trc
Công nguyên nhng tài liu ca Hippocrate (460 – 373 TCN), ca Veron (116 – 27 TCN) ca Lucrèce (98 – 55
TCN)… đã đ cp đn bn cht sng ca các tác nhân gây ra bnh truyn nhim.
Ngi có công phát hin ra th gii vi sinh vt và cng là ngi đu tiên miêu t hình thái nhiu loi vi sinh vt là
mt ngi Hà Lan vn là ngi hc ngh trong mt hiu buôn vi. ó là Antonie van Leeuwenhoek (1632 – 1723).
Ông đã t ch to ra trên 400 kính hin vi, trong đó có cái phóng đi đc đn 270 ln. Vi nhng chic kính hin
vi cm tay, có gng hi t ánh sang, có c điu chnh đ cho vt đnh quan sát ri đúng vào tiêu đim và bng cách
ghé mt vào khe nh có gn thu kính mài ly nh xíu, Leerwenhoek đã ln lt quan sát mi th có xung quanh
mình. Nm 1674 ông nhìn thy các vi khun và đng vt nguyên sinh, ông gi là các “đng vt vô cùng nh bé”.
Ông thy các “đng vt” này có rt nhiu trogn ba rng và ông vit rng trong ming ca ông s lng ca chúng
còn đông hn c dân s ca nc Hà Lan. Nh s gii thiu ca regnier de Graaf ông đã gi đn Hc hi Hoàng gia
Anh 200 bc th, qua đó ông đã miêu t hình thái và dng chuyn đng ca nhiu loi vi sinh vt. Nhiu bài báo
ca ông đã đc dng trên tp chí Trit hc ca Hc hi Hoáng gia Anh và nm 1680 ông đã đc bu làm thành
viên ca Hc hi này. Tt c các quan sát và miêu t ca ông đã đc in thành mt b sách gm 4 tp có nhan đ
“Nhng bí mt ca gii t nhiên nhìn qua kính hin vi”.
Ch ti đu th k 19 nhng chic hin vi quang hc hoàn chnh mi ra đi vi các cng hin to ln ca G. Battista
Amici (1784 – 1860) Ernes Abbe ( 1840 – 1905), Karl Zeiss (1816 – 1888)… nm 1934 chic kính hin vi đin t
đu tiên ra đi. ó là loi kính hin vi không dùng ánh sang khuch đi nh các thu kính mà dùng 1 chùm đin t
khuch đi lên nh các đin t trng.
T thp k 60 ca th k 19 bt đu thi kì nghiên cu v sinh lí hc ca các loi vi sinh vt. Ngi có công to ln
trong vic này, ngi v sau đc coi là ông t ca vi sinh vt hc là nhà khoa hc ngi Pháp Louis Pasteur (1822
– 1895). Khó mà tóm tt đc khi lng các phát hin đ s mà L. Pasteur đã cng hin cho nhân loi.
Vit v L. Pasteur, nhà khao hc ngi Nga K.A.Timiriazev đã phân tích nh sau: “Công trình ca ông đã đem li
nhng bin đi quan trng trong c 3 b môn khoa hc ng dng kinh đin ca nhân loi. V công nghip, ông đã
đ ra các c s hp lí, vng chc cho ht thy các quá trình lên men. V nông nghip, lí lun ca ông cùng vi s
phát trin ca T.Schloesing, H. Hellriegel, S.N. Vinogradskii… đã vch ra cho các nhà nông hc nhng ánh sáng
mi v các nhim v và phng pháp c bn. V y hc… t sau khi loài ngi nuyên thy thoát đc ra khi s uy
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
6
hip ca các dã thú trong rng sâu thì trong lch s cha tng thy có s tin b nào có ý ngha quyt đnh nh các
công trình nghiên cu ca L. Pasteur.”
""Nhà bác hc c Robert Koch (1843- 1910) là ngi đã cng s mt thit vi Pasteur. Ngoài công lao to ln
phát hin ra vi khun lao, vi khun t, ông còn tìm ra phng pháp phân lp thun khit vi sinh vt trên các môi
trng đc. Hc trò ca ông là J.R. Petri (1852 – 1921) đã phát kin ra loi hp lng làm bng thy tinh. R. Koch
đã phát hin ra phng pháp nhum màu t bào vi sinh vt. V sau các k thut nhum tiêu bn đã đc ci tin bi
Ehrlich (1881), Ziehl và Neelsen (1883). Loeffler (1884), Gram (1884)… R.Koch đc nhn gii Nobel nm
1905. Ngi có công đu tiên trong vic chng minh có s tn ti ca loi vi khun nh bé hn vi khun nhiu ln
là nhà sinh lí hc ngi Nga D.I. Ivanovskii (1864 – 1920). Ông chng minh có s tn ti ca loi vi sinh vt siêu
hin vi gây ra bnh khm (mosaic) lá thuc lá nm 1892. n nm 1897 nhà khoa hc Hà Lan M.W. Beijerinck
(1851 - 1931) gi loi vi sinh vt này là virut (virus) theo ting La tinh có ngha là “nc đc”. n nm 1917 thì
F.H. d’ Hérelle (1873 – 1949) phát hin ra các virut ca vi khun và đt tên là th thc khun (Bacteriophage).
Mc du L.Pasteur là ngi đu tiên chng minh c s khoa hc ca vic ch to vacxin (Vaccin, t gc La Tinh
Vaccinae có ngha là bnh đu mùa bò) li do bác s nông thôn ngi Anh Edward Jenner (1749-1823) đt ra. Ông
là ngi đu tiên ngh ra phng pháp chng m đu bò cho ngi lành đ đ phòng bnh đu mùa ht sc nguy
him cho tính mng con ngi.
Ngi đt nn móng cho khoa Min dch hc (Immunology) là nhà khoa hc Nga Ilya Ilitch Metchnikov (1845-
1916). Ông đã đn Paris nm 1887 đ gp L.Pasteur t nhng ngày đu xây dng Vin Pastuer Paris. Vi lý thuyt
“thc bào” ni ting ông đã nhn đc gii thng Nobel nm 1908 (cùng vi P.Ehrlich).
Cn phi nói lên công lao ca nhà khoa hc ngi Anh J.Lister (1827-1912), ngi đã đ xut ra vic s dng các
hóa cht dit khun và vic s dng phng pháp vô trùng trong phu thut.
Nhà khoa hc Pháp gc Nga S.N.Vinogradskii (1856-1953) là ngi đu tiên phát hin ra vi khun st (1880), vi
khun lu hunh (1887), vi khun nitrat hóa (1890). Nhà khoa hc Hà Lan M.W.Beijerinck (1851-1931) là ngi
đu tiên phân lp đc vi khun nt sn Rhizobium (18880, vi khun c đnh đm hiu khí Azotobacter (1901), vi
khun lên men butilic, vi khun phân gii pectin và nhiu nhóm vi khun khác.
Ngi đu tiên phát hin ra cht kháng sinh là bác s ngi Anh Alexander Fleming (1881-1955). Nm 1928 ông
là ngi đu tiên tách đc chng nm sinh cht kháng sinh penixilin, m ra mt k nguyên mi cho kh nng đy
lùi nhanh chóng các bnh nhim khun . Ông đc nhn gii thng Nobel nm 1945 (cùng vi B.E.chain và
H.W.Florey). Nm 1944 nhà khoa hc M gc Nga S.A.Waksman phát hin ra Streptomixin và đc nhn gii
thu7ng3 Nobel vào nm 1952. Hàng lot các cht kháng sinh quan trng khác đã đc lien tip phát hin và ng
dng vào các nm tip 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)…
Nm 1897 Eduard Buchner (1860 – 1917) ln đàu tiên chng minh đc vai trò ca enzyme trong quá trình lên
men ru. Ông đã nghin nát t bào nm men bng cát thch anh và ly cht dch vô bào chit rút t men đa vào
mt dung dch cha 37% đng, sau na gi đã th sn sinh CO2 và ru etylic. Khoa hc v enzyme hình thành
và phát trin nh hang lot thành công tip theo: Nm 1897 B. Bertrand phát hin ra và đt tên cho nhóm coenzyme;
A. Haeden và Young cô đc đc mt nhóm coenzyme gi là cozimaza ( sau này đc xác đnh là NAD –
nicotinamid adenin dinucleotid) vào nm 1905; Sorensen chng minh nh hng ca pH đn hot đng ca enzyme
(1909); Neuberg đ xut con đng hóa hc ca quá trình lên men (1912); Betalli và Stern khám phá ra
dehidrogenaza (1912) ; Warburg nghiên cu v enzyme tham gia vào quá trình hô hp; Michaelis và Mentan đ
xut ra đng hc ca hot đng ca enzyme (1913) ; J.B. Sumner (1887 – 1955) đot gii Nobel nm 1946, ln đu
tiên kt tinh đc mt enzyme và chng minh bn cht protein ca enzyme ureaza này (1929), tripsin (1931),
chimochipsin (1933) ; Kelin phân lp đc xitocrom c (1933) ; H.A.Krebs và Henselei khám phá ra chu trình ure
(1933) ; Embden và Meyerhof chng minh quá trình phân gii đng (1933), Kuhn xác đnh vitamin B2 là 1 thành
phn ca enzyme vàng (1935) ; H.A.Krebs tìm ra chu trình axit citric (1937), gii Nobel 1953 cùng vi F.A.
lipmann; Lipmann xác đnh vai trò trung tâm ca ATP trong quá trình vn chuyn nng lng (1939 – 1941) ; G.W.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
7
Beadle và E.L. Tatum chng minh lý thuyt “1gen – 1 enzyme” (1940, gii Nobel 1958 cùng vi J. lederberg) ; A.
Kornberg khám phá ra ADN polimeraza (gii Nobel 1959 cùng vi S.Ochoa).
Tính đn nm 1984 ngi ta đã bit đn 2477 loi enzyme khác nhau và enzyme đã có mt trong rt nhiu hot
đng sn xut và đi sng ca con ngi. Cùng vi vic s dng enzyme bt đng, công ngh enzyme đã tr thành
mt trong các mi nhn ca Công ngh sinh hc…
Nm 1970 mt s nhà bác hc (H.O. Smith, K.W.Wilkox, T.J. Kelly ln đàu tiên tách đc loi emzyme có kh
nng ct ADN nhng v trí xác đnh. Nm 1972 nhóm bác hc M H. Boyer, P. berg, S.N. Cohen ln đu tiên
tng hp ra đc mt ADN theo ý mun, ngi ta gi là ADN tái t hp. Trong khong 1975 – 1977 nhóm bác hc
M F. Sanger, và W. Gilbert (gii Nobel 1980) và A. Maxam phát hin ra mt k thut cho phép xác đnh nhanh
chóng trt t các nucleotit trong AND.
Nm 1978 ln đ tiên sn xut ra insulin ( cha bnh tiu đng) bng công ngh gen (dùng vi khun đã đc ghép
gen mã hóa vic sinh tng hp ra insulin. Nm 1982 thuc insulin tái t hp đc M và Anh cho phép ng dng
rng rãi. Cng vào nm này ngi ta đã ch to thành công kích t sinh trng ngi . Nm 1988 J.D. Watson nhn
ch trì D án h gen ngi vi kinh phí đc Chính ph M đàu t là 3 t USD. Nm 1996 hoàn thành vic khám
phá h gen ca men ru (Saccharomyces cerevisiae). Nm 1997 Jan Wilmut và các cng s Vin nghiên cu
Roslin, gn Edinburg (Scotland) ln đu tiên cho ra đi cu Dolly bng k thut sinh sn vô tính không cn ti quá
trình th tinh.
Ngày 26/6/2000 cùng mt lúc các nhà khoa hc thuc hai nhóm nghiên cu đc lp là nhóm Consortium ca F.
Collins và nhóm Celera Genomics ca Vainter đã công b vic khám phá ra hu nh toàn b gen ca
ngi.""(Theo sách Vi sinh vt hc ca Nguyn Lân Dng)
Vi sinh vt hc là mt ngành khoa hc có tc đ phát trin mnh m, nhiu gii thng Nobel đã đc trao cho các
nhà vi sinh vt hc hoc nhng công trình nghiên cu trên đi tng vi sinh vt.
Ngày nay, vi sinh vt hc đã phát trin rt sâu vi hàng trm nhà bác hc có tên tui và hàng chc ngàn ngi tham
gia nghiên cu. Các nghiên cu đã đi sâu vào bn cht ca s sng mc phân t và di phân t, đi sâu vào k
thut cy mô và tháo lp gene vi sinh vt và ng dng k thut tháo lp này đ cha bnh cho ngi, gia súc, cây
trng và đang đi sâu vào đ gii quyt dn bnh ung th loài ngi.
Mt s các mc quan trng
1546- Girolamo Fracastoro (1478, 1553). cho rng các c th nh bé là tác nhân gây ra bnh tt. Ông vit bài th
Syphilis sive de morbo gallico (1530) và t ta đ ca bài th đó, ngi ta dùng đ đt tên bnh
1590-1608- Zacharias Janssen ln đu tiên lp ghép kính hin vi.
1676- Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) hoàn thin kính hin vi và khám phá ra th gii vi sinh vt (mà ông
gi là anmalcules).
1688- Nhà vn vt hc ngi Ý Francisco Redi công b nghiên cu v s phát sinh t nhiên ca giòi.
1765-1776- Spallanzani (1729-1799) công kích thuyt Phát sinh t nhiên
1786- Müller đa ra s phân loi đu tiên v vi khun
1798-
Edward Jenner ngh ra phng pháp chng m đu bò đ phong nga bnh đu mùa
1838-1839- Schwann và Schleiden công b Hc thuyt t bào.
1835-1844- Basi công b bnh ca tm do nm gây nên và nhiu bnh tt khác do vi sinh vt gây nên.
1847-1850- Semmelweis cho rng bnh st hu sn lây truyn qua thy thuc và kin ngh dùng phng pháp vô
khun đ phòng bnh.
1849- Snow nghiên cu dch t ca bnh t vùng London.
1857-
Louis Pasteur
(1822-1895) chng minh quá trình lên men lactic là gây nên bi vi sinh vt.
1858- Virchov tuyên b t bào đc sinh ra t t bào.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
8
1861- Pasteur chng minh vi sinh vt không t phát sinh nh theo thuyt t sinh.
1867- Lister công b công trình nghiên cu v phu thut vô khun.
1869- Miescher khám phá ra acid nucleic.
1876-1877- Robert Koch (1843-1910) chng minh bnh than do vi khun Bacillus anthracis gây nên.
1880- Alphonse Laveran phát hin ký sinh trùng Plasmodium gây ra bnh st rét.
1881- Robert Koch nuôi cy thun khit đc vi khun trên môi trng đc cha gelatin.
Pasteur tìm ra vaccin chng bnh than.
1882- Koch phát hin ra vi khun lao - Mycobacterium tuberculosis.
1884- Ln đu tiên công b Nguyên lý Koch.
Elie Metchnikoff (1845-1916) miêu t hin tng thc bào (phagocytosis)
- Trin khai ni kh trùng cao áp (autoclave)
- Trin khai phng pháp nhum Gram.
1885- Pasteur tìm ra vaccin chng bnh di.
Escherich tìm ra vi khun Escherichia coli gây ra bnh tiêu chy.
1886- Fraenkel phát hin thy Streptococcus pneumoniae gây ra bnh viêm phi.
1887- Richard Petri phái hin ta cách dùng hp lng (đa Petri) đ nuôi cy vi sinh vt.
1887-1890- Winogradsky nghiên cu v vi khun lu hunh và vi khun nitrat hoá.
1889- Beijerink phân lp đc vi khun nt sn t r đu.
1890- Von Behring làm ra kháng đc t chng bnh un ván và bnh bch hu.
1892- Ivanowsky phát hin ra mm bnh nh hn vi khun (virus) gây ra bnh khm cây thuc lá.
1894- Kitasato và
Yersin khám phá ra vi khun gây bnh dch hch (Yersina pestis).
1895- Bordet khám phá ra B th (complement)
1896- Van Ermengem tìm ra mm bnh ng đc tht (vi khun Clostridium botulinum).
1897- Buchner tách ra đc các men (ferments) t nm men (yeast).
Ross chng minh ký sinh trùng st rét lây truyn bnh qua mui.
1899- Beijerink chng minh nhng ht virus đã gây nên bnh khm lá thuc lá.
1900- Reed chng minh bnh st vàng lây truyn do mui.
1902- Landsteiner khám phá ra các nhóm máu
1903- Wright và cng s khám phá ra Kháng th (antibody) trong máu ca các đng vt đã min dch.
1905- Schaudinn và Hoffmann tìm ra mm bnh giang mai (Treponema pallidum).
1906- Wassermann phát hin ra xét nghim c đnh b th đ chn đoán giang mai.
1909- Ricketts chng minh bnh St ban núi đá lan truyn qua ve là do mm bnh vi khun (Rickettsia rickettsii).
1910- Rous phát hin ra ung th gia cm.
1915-1917- D’Herelle và Twort phát hin ra virus ca vi khun (thc khun th)
1921-
Fleming khám phá ra lizôzim (lysozyme).
1923-Xut bn ln đu cun phân loi Vi khun (Bergey’s Manual)
1928- Griffith khám phá ra vic bin np (transformation) vi khun.
1929- Fleming phát hin ra penicillin.
1931- Van Niel chng minh vi khun quang hp s dng cht kh nh ngun cung cp electron và không sn sinh ôxy.
1933- Ruska làm ra chic kính hin vi đin t đu tiên.
1935- Stanley kt tinh đc virus khm thuc lá (TMV).
Domag tìm ra thuc sulfamide.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
9
1937- Chatton phân chia sinh vt thành hai nhóm: Nhân s (Procaryotes) và Nhân tht (Eucaryotes).
1941- Beadle và Tatum đa ra gi thuyt mt gen- mt enzym.
1944- Avery chng minh ADN chuyn thông tin di truyn trong quá trình bin np.
1946- Lederberg và Tatum khám phá ra quá trình tip hp (conjugation) vi khun.
1949- Enders, Weller và Robbins nuôi đc virus Polio (Poliovirus) trên mô ngi nuôi cy.
1950- Lwoff xác đnh đc các thc khun th tim tan (lysogenic bacteriophages).
1952- Hershey và Chase chng minh thc khun th tiêm ADN ca mình vào t bào vt ch (host).
Zinder và Lederberg khám phá ra quá trình ti np (transduction) vi khun.
1953- Frits Zernike Làm ra kính hin vi tng phn pha (phase-contrast microscope).
Medawar khám phá ra hin tng nhn min dch (immune tolerance).
Watson và Crick khám phá ra chui xon kép ca ADN
1955- Jacob và Monod khám phá ra yu t F là mt plasmid.
Jerne và Burnet chng minh lý thuyt chn lc clone (clonal selection).
1959- Yalow trin khai k thut Min dch phóng x.
1961- Jacob và Monod gii thiu mô hình điu hoà hot đng gen nh operon.
1961-1966- Nirenberg, Khorana và cng s gii thích mã di truyn.
1962- Porter chng minh cu trúc c bn ca Globulin min dch G.
Tng hp đc quinolone đu tiên có tác dng dit khun (acid nalidixic).
1970- Arber và Smith khám phá ra enzym gii hn (restriction endonuclease)
Temin và Baltimore khám phá ra enzym phiên mã ngc (reverse transcriptase)
1973- Ames trin khai phng pháp vi sinh vt hc đ khám phá ra các yu t gây đt bin (mutagens).
Cohen, Boyer, Chang và Helling s dng vect plasmid đ tách dòng gen vi khun.
1975- Kohler và Milstein phát trin k thut sn xut các kháng th đn dòng (monoclonal antibodies).
1977- Woese và Fox tha nhn Vi khun c (Archaea) là mt nhóm vi sinh vt riêng bit.
Gilbert và Sanger trin khai k thut gii trình t ADN (DNA sequencing)
1979-Tng hp Insulin bng k thut tái t hp ADN.
Chính thc ngn chn đc bnh đu mùa.
1980- Phát trin kính hin vi đin t quét
1982- Phát trin vaccin tái t hp chng viêm gan B.
1982-1983- Cech và Altman phát minh ra ARN xúc tác.
1983-1984- Gallo và Montagnier phân lp và đnh loi virus gây suy gim min dch ngi.
Mulli trin khai k thut PCR (polymerase chain reaction).
1986- Ln đu tiên ng dng trên ngi vaccin đc sn xut bng k thut di truyn (vaccin viêm gan B).
1990- Bt đu th nghim ln đu tiên liu pháp gen (gene-therapy) trên ngi.
1992- Th nghim đu tiên trên ngi liu pháp đi ngha (antisense therapy).
1995- Hoa K chp thun s dng vaccin đu gà.
Gii trình t h gen ca vi khun Haemophilus influenzae.
1996- Gii trình t h gen ca vi khun Methanococcus jannaschii.
Gii trình t h gen nm men.
1997- Phát hin ra loi vi khun ln nht Thiomargarita namibiensis;
Gii trình t h gen vi khun Escherichia coli.
2000- Phát hin ra vi khun t Vibrio cholerae có 2 nhim sc th riêng bit.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
10
Janssen Leeuwenhoek (1632-1723) Pasteur (1822-1895)
Kính hin vi ca Leeuwenhoek
Bút tích miêu t vi sinh vt ca Leeuwenhoek
Thí nghim bình c cong đ phn đi thuyt t sinh
(Pasteur)
Robert Koch (1843-1910) Vi khun lao chp qua kính hin vi Elie Metchnikoff (1845-1916)
Alexander Fleming (1881-1955) Nm Penicillium sn sinh penicillin
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
11
S XUT HIN CA KÍNH HIN VI
Vào nm 1960, Galileo ngi đu tiên dùng vin kính và nhng dng c quang hc đ quan sát thiên vn; vic
đó đã c v mi ngi lao vào nghiên cu.
- Nhà t nhiên hc Hàlan, Jean Swammerdam (1637- 1680) đc coi là nhà gii phu vi th li lc. Ông rt ni
ting nh nhng nghiên cu gii phu v côn trùng và nhng bc v chi tit xut sc ca mình. S phát hin ra các
t bào cc nh l lng trong máu, làm cho máu có màu đ thuc v Swammerdam (ngày nay ta gi là hng cu hay
eritroxit).
- Nhà thc vt hc Anh Griu (1641-1712) nghiên cu cu to ca thc vt di kính hin vi và đc bit chú ý ti
các c quan sinh sn. Ông đã mô t cu to ca tng ht phn.
- Nhà gii phu hc Hàlan, Regnier de Graaf (1641-1673) đã tin hành nghiên cu trên đng vt. Ông đã nghiên
cu cu to tinh vi ca tinh hoàn và bung trng, nht là mô t dng túi trong bung trng mà đn nay đc gi là
nang Graf (bao trng).
- Song nhng phát hin ca nhà sinh lý hc Ý, Maxrcello Malpighi (1628 - 1694) là có giá tr xut sc nht. Khi
nghiên cu phi ch, ông đã phát hin ra mng li phc tp ca nhng mch máu nh bé nht (vi huyt qun). Sau
khi theo dõi nhng mch máu nh ghép thành nhng mch máu ln, Malpighi đã khng đnh rng nhng mch máu
ln trong trng hp này là tnh mch, còn trng hp khác là đng mch.
Gi thit ca Harvey là đúng: Ðng mch và tnh mch tht s ni vi nhau thành mng li mch máu cc k nh
đn ni mt thng không nom thy đc. Nhng mch máu nh bé đó gi là mao mch. S phát hin v đi đó
khng đnh hoàn toàn hc thuyt tun hoàn máu ca Harvey vào nm 1661 (bn nm sau khi nhà bác hc Anh v
đi đó t trn).
Nhng đem li ting tm cho kính hin vi li không phi là Malpighi mà là mt nhà buôn Hà lan, Anthony van
Leeuwenhuck (1632 - 1723) vì kính hin vi là vt gii trí ca ông.
Leeuwenhuck dùng nhng thu kính bình thng có kích thc rt nh đc ch to bng th thy tinh tt nht.
Ông ht sc thn trng mài nhn thu kính cho đn khi đt đn đ phóng đi chính xác 200 ln. Nh thu kính
Leeuwenhuck đã quan sát đc tt c nhng gì mà ông có trong tay. Ông theo dõi d dàng s chuyn đng ca máu
trong mao mch ca nòng nc và có th mô t nhng ht máu đ và mao mch mt cách t m và chính xác hn
ngi đu tiên phát hin ra máu và mao mch là Swammerdam và Malpighi. Ln đu tiên mt ngi giúp vic ca
Leeuwenhuck đã thy trong tinh dch có tinh trùng - vt th nh bé, ging nhu con nòng nc.
Nhng khi quan sát mt git nc cng, Leeuwenhuck đã khám phá ra mt điu k l nht trong đó có cha nhng
vt cc k nh nhng tuy th vn có đy đ du hiu ca s sng. Ðó là nhng tiu đng vt (theo Leeuwenhuck)
mà ngày nay chúng ta bit đó là nguyên sinh vt. Mt th gii bí n vô cùng phong phú đã hin ra trc mt ngc
nhiên ca các nhà nghiên cu. Nh th là đã đt c s cho môn vi sinh vt hc (nghiên cu nhng c th sng
không nom thy đc bng mt thng).
Nm 1683, Leeuwenhuck đã phát hin ra nhng vt còn nh hn c nguyên sinh đng vt. Song s mô t nhng vt
còn m h, vì th không đ bng chng đ hoàn toàn tin tng rng ln đu tiên trong lch s loài ngi,
Leeuwenhuck là ngi đã thy nhng sinh vt mà sau này ngi ta gi là vi khun.
Vic ci tin kính hin vi ca R. Huc - nhà bác hc Anh, Robok Huc (1635 - 1703) đã cho phép hoàn thành nhiu
thí nghim khoa hc tinh vi. Nm 1665, ông đã xut bn cun sách " Hin vi hc", trong đó có th tìm thy nhng
bc v phác ha nhng vt có kích thc hin vi. Lý thú nht là vic nghiên cu cu to ca bc bn vì đã nêu rõ
bc bn kt cu bng mt khi nhng ô hình ch nht nh bé, mà Huc gi là các t bào. Phát hin này có nhng
ting vang ln.
Trong th k 17, k thut soi kính hin vi nm trong thi k suy thoái: hiu qu ca kính hin vi đt ti gii hn thp. Ch
vào nm 1773, gn 100 nm sau nhng quan sát đu tiên ca Leeuwenhuck, nhà đng vt hc Ðanmch, Ottle Frederic
Mule (1730 - 1784) mi thy vi khun rõ đn ni ông có th mô t đng nét và hình dng ca mt s vi khun.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
12
HIN TNG T SINH
Cách đó không lâu, ngi ta thy nhng sinh vt ging nh giun hoc sâu sinh ra t tht thi hoc trong cht cn bã.
nhng ch d bn, hôi thi thng có nhiu rui mui. ch ti tm, ngóc ngách thng có nhiu chut. ch
lá xanh non thng có nhiu sâu b. S "xut hin" vt sng t vt cht không sng nh vy đc gi là hin tng
t sinh. T nhn xét đó, do trình đ có hn, cho đn th k 16, ngi ta vn ngh rng có hai cách sinh sn: Sinh sn
t b m và sinh sn t môi trng, tc là t nhiên sinh ra- hin tng t sinh. Mà dòi ca rui xut hin trong tht
thi là mt ví d kinh đin.
Francesco Redi (1626 - 1698) thy thuc ngi Ý, thm nhun quan đim ca Harvey bác b cái thuyt " Tht ôi
sinh ra dòi" đã tin hành thí nghim sau đây vào nm 1668: Ly mt tm vi màn mng bc kín tht li, không cho
rui đn đu vào tht =>Tht có ôi nhng không thy dòi xut hin trên tht.
Nu ly trng rui đ lên vi màn đó ri b vào tht => trng đó li sinh ra dòi. Nh vy theo Redi, mi vic đã rõ
ràng: Dòi chính là u trùng ca rui. Tht chng qua là cái t đ dòi sng và phát trin mà thôi.
Cng nh vy, vách đá là cái t m t đ cóc d dàng sinh sng vì đó có nhiu sâu b, môi trng m t mát
m và kín đáo. Con b que sng đc d dàng trên cây xanh vì đó có nhiu lá non và thc n tt cho nó. Th thôi!
Làm gì có chuyn t nhiên sinh ra! Mun có chut con phi có chut cha m. Chut cha m do chut ông bà sinh ra.
C nh th chut sinh sôi ny n t th h này đn th h khác. Thuyt t nhiên sinh ra rõ ràng là hoang đng và
phn khoa hc, phn thc t.
Vn đ t sinh tr thành mt b phn tranh lun tng đi rng rãi, đc bit gay go trong cui th k 18.
Ði vi ngi duy vt cho rng gii vô sinh và gii hu sinh ch tuân theo mt s quy lut nht đnh thì vi sinh vt
đc bit là lý thú vì chúng là cu ni đc đáo gia vt cht sng và vt cht không sng. Ngi sinh lc lun k sau
đó đã ph nhn hoàn toàn kh nng t sinh theo h gia nhng dng sng đn gin nht và gii vô tri có mt
khong cách không th vt xa đc. Nu chng minh đc vi sinh vt đc to thành t vt cht không sng thì
ngi ta đã xây xong nhp cu đó.
Nhng trong sut th k 17 ch đng v vn đ t sinh ca nhng ngi sinh lc lun và nhng ngi duy vt vn
cha đc phân bit rõ ràng, bi vì đóng vai trò nht đnh đây có c nhng nguyên nhân tôn giáo. Ðôi khi nhng
ngi sinh lc lun, thng khá bo th trong các vn đ tôn giáo, đã buc phi ng h quan nim vt cht sng
phát trin t vt cht không sng mà trong thánh kinh đã ghi chép.
Linh mc John Abbe Needham (1713 - 1781) Nhà t nhiên hc Anh, đã đi đn kt lun tng t vào nm 1748.
Ông đã làm thc nghim rt đn gin bng cách nu sôi canh tht cu => rót canh vào ng nghim và đy np li =>
qua vài ngày vi sinh vt xut hin đy trong canh tht.
Nhà sinh hc ngi Ý- Lazzaro Spanllanzani (1729 - 1799) t ra hoài nghi đi vi thí nghim đó; ông gi thit
rng trong thí nghim ca Needham, thi gian đun sôi cha đ đ kh trùng. Spanllanzani đun sôi canh tht trong
bình hp c trong thi gian 30 - 40 phút và hàn ming li thì không thy vi sinh vt xut hin na. Nhiu ngi cho
rng nguyên nhân ch yu không phi do cách ly vi th gii vi sinh vt bên ngoài mà là do cách ly vi oxy không
khí, mt cht rt cn thit cho quá trình t sinh ca vi sinh vt.
chm dt cuc tranh lun gay gt này, vin Hàn lâm khoa hc Pháp đã treo gii thng ln cho ai hoc chng
minh, hoc ph nhn đc thuyt t sinh. n nm 1862 gii thng đã đc trao cho Louis Pasteur v nhng thí
nghim sc xo ca ông. Pasteur đã đun dch hu c trong bình thu tinh, sau đó kéo dài ng thành hình ch S,
không khí có th đi t ngoài vào nhng tt c bi bm mang theo vi sinh vt đu b bám li trên c hình ch S. Ch
khi nào đp v c bình mi thy có vi sinh vt phát trin trong dch hu c. Pasteur còn chng minh đc nu ly
máu mt cách vô trùng thì có th gi cho máu không b thi ngay c khi không đun nóng.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
13
LOUIS PASTEUR (1822-1895) VÀ CÁC NGHIÊN CU CA ÔNG
Louis Pasteur sinh ngày 27/12/1882 Dole, mt vùng ca Jura, Pháp. Khám phá ca ông cho rng hu ht các bnh
nhim trùng là do nhng mm bnh, mang tên "lý thuyt v mm bnh", là mt trong nhng khám phá quan trng
nht trong lch s y hc. S nghip ca ông tr thành nn móng cho ngành vi sinh, và là ct mc đánh du bc
ngot ca y hc hin đi.
S nghip ca Pasteur
Mi khám phá trong s nghip ca Pasteur đu là nhng mt xích ca mt chui không tách ri bt đu bng tính
bt đi xng phân t và kt thúc bng phòng bnh di, theo con đng nghiên cu trên men, tm, bnh ca ru và
bia, vô trùng và vaccin.
T tinh th hc ti phân t bt đi xng
Nm 1847 tui 26, Pasteur tin hành công trình đu tiên v tính bt đi xng phân t, nêu lên cùng mt lúc các
nguyên lý ca tinh th hc, hóa hc và quang hc. Ông đã đ ra đnh lut c bn: tính bt đi xng phân chia th
gii hu c vi th gii vô c. Nói mt cách khác, các phân t bt đi xng luôn là sn phm ca sinh th sng.
Công trình ca ông tr thành c s cho mt ngành khoa hc mi - ngành hóa hc lp th.
Nghiên cu s lên men và s t sinh
Theo yêu cu ca mt nhà sn xut ru tên là Bigo min bc nc Pháp, Pasteur bt đu nghiên cu xem ti sao
ru li b nhim nhng cht ngoài ý mun trong quá trình lên men. Ông đã sm chng minh đc rng mi giai
đon ca quá trình lên men đu liên quan vi s tn ti ca mt loi vi sinh vt đc thù hay con men - mt sinh vt
mà ngi ta có th nghiên cu bng cách nuôi cy trong mt môi trng vô trùng thích hp. Nhn đnh sáng sut
này là c s ca ngành vi sinh.
Pasteur đã giáng mt đòn quyt đnh vào thuyt t sinh, hc thuyt đã tng tn ti trong 20 th k cho rng cuc
sng có th t này sinh t nhng cht liu hu c. Ông cng phát trin lý thuyt mm bnh. Cùng thi gian này, ông
khám phá ra s tn ti ca s sng trong điu kin không có oxy: "Lên men là hu qu ca s sng không có không
khí". Khám phá v s sng ym khí đã m ra con đng nghiên cu nhng mm bnh gây nhim trùng huyt và
bnh hoi th, cùng vi nhiu bnh nhim trùng khác. Nh Pasteur, ngi ta có th phát minh ra nhng k thut
tiêu dit vi khun và kim soát ô nhim.
K thut "tit trùng kiu Pasteur"
Hoàng đ Napoleon III đã đ ngh Pasteur nghiên cu nhng bnh nh hng đn ru đang gây thit hi cho
ngành sn xut ru. Nm 1864, Pasteur ti khu vn nho Arbois đ nghiên cu vn đ này. Ông đã chng minh
rng bnh ca ru là do vi sinh vt gây ra, nhng vi sinh vt này có th b tiêu dit bng cách đun nóng ru đn
nhit đ 55
o
C trong vài phút. áp dng cho bia và sa, cách x lý này, đc đt tên là "tit trùng kiu Pasteur" đã
nhanh chóng thông dng trên khp th gii.
Nghiên cu bnh nhim trùng ngi và đng vt
Nm 1865, Pasteur bt đu nghiên cu nhng bnh ca tm đang làm ln bi ngành tm t Pháp. Ông đã tìm ra tác
nhân gây bnh và cách lan truyn nhng tác nhân này - theo qui lut lây và di truyn - và cách ngn nga bnh. B
sung thêm nghiên cu v s lên men, gi đây ông có th khng đnh mi bnh là do mt vi khun đc trng gây ra và
nhng vi khun này là nhng yu t ngoi lai. Vi hiu bit này, Pasteur có th đt ra nhng qui tc c bn ca tit
trùng. Ngn nga đc lây nhim, phng pháp tit trùng ca ông đã cách mng hóa ngành ngoi khoa và sn khoa.
T nm 1877-1887, Pasteur vn dng c s vi sinh hc vào cuc chin chng các bnh nhim trùng. Ông tip tc
tìm ra ba vi khun gây bnh cho ngi: t cu, liên cu và ph cu.
iu tr và phòng nga bnh di
Louis Pasteur đã tìm ra phng pháp làm yu các vi sinh vt đc là c s cho chng nga. Ông đã phát trin các
vaccin chng bnh t gà, bnh than và bnh ln đóng du. Sau khi nm vng phng pháp chng nga, ông đã áp
dng khái nim này vào bnh di. Ngày 6/7/1885, ln đu tiên Pasteur đã th phng pháp điu tr bnh di ca
mình cho ngi: bé Joseph Meister đã đc cu sng.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
14
Thành lp Vin Pasteur
Ngày 1/3/1886, Pasteur trình bày kt qu phng pháp điu tr bnh di ca ông trc Vin Hàn lâm Khoa hc Pháp và
kêu gi thành lp mt trung tâm vaccin di. ông đo dân chúng và cng đng quc t đã vn đng tài tr cho vic xây
dng Vin Pasteur, mt vin nghiên cu t đu tiên đc Tng thng pháp Jules Gresvy công nhn nm 1887 và đc
ngi k nhim ông là Sadi Carnot khánh thành nǎm 1888. Theo mong c ca Pasteur, Vin đc xây dng thành mt
c s điu tr bnh di, mt trung tâm nghiên cu các bnh nhim trùng và mt trung tâm ging dy.
Nhà khoa hc 66 tui đã dành trn 7 nm cui cùng ca cuc đi cho Vin nghiên cu vn mang tên ông. Trong
thi gian này, Pasteur cng đc hng nim vui ca danh ting và đc tôn vinh khp th gii bng nhng huân
huy chng có uy tín.
Niên biu v mt s cng hin quan trng ca L. Pasteur v vi sinh vt hc
Nm Cng hin
1854-1864 Chng minh nhiu quá trình lên men (etylic, lactic, acetic…) là do VSV gây nên
1862 Nhn gii thng đc bit ca Vin hàn lâm khoa hc Pháp v vic ph đnh hc thuyt t sinh
1863 Chng minh vi khun là ngun gc ca bnh than
1865 Phát hin ra nguyên nhân ca bnh bào t trùng tm và đ xut các bin pháp phòng tránh
1877 Phát hin các phy khun gây bnh
1880 Phát hin t cu khun gây bnh
1880 Phát hin các liên cu khun gây bnh
1880 Tìm ra vaccine chng bnh dch t gà nh s dng vi khun đã chuyn sang dng mt đng lc
1880 Phát hin não mô cu khun (cùng vi Chamberland, Roux và Thuillier)
1881 Tìm ra vaccine chng bnh than
1883 Phát hin t huyt khun ln (cùng vi Thuillier)
1880-1885
Nghiên cu vaccine chng bnh di. Ngày 6/7/1885, em bé 9 tui Joseph Meister là ngi đu
tiên đc cu sng nh vaccine chng di ca Pasteur
1888 Tr thành vin trng đu tiên ca Vin Pasteur Paris (cho đn khi qua đi)
Con ngi ca t do và nghiêm ngt
S nghip ca Pasteur không phi đn gin là phép cng nhng khám phá ca ông. Nó còn tiêu biu cho cuc cách
mng phng pháp lun khoa hc. Pasteur đt lên trên ht hai nguyên tc không th bàn cãi ca nghiên cu hin đi:
t do sáng to nht thit phi đi vi th nghim nghiêm ngt. Ông dy các hc trò ca mình: "ng có đa ra điu
gì mà anh không th chng minh bng thc nghim"
Louis Pasteur là ngi theo ch ngha nhân vǎn, luôn luôn làm vic theo hng ci thin đa v ca con ngi.
Ông là mt ngi t do cha bao gi ngp nng khi nhn nhng vn đ mà trong thi đi ca ông ngi ta vn
thng cho rng chúng s tht bi.
Ông đc bit coi trng vic ph bin kin thc và ng dng nghiên cu. Trong cuc đi ca mt nhà khoa hc, lý
thuyt và phng pháp Pasteur đã đc đa vào thc tin vt xa khi biên gii ni Pháp.
Nhn thc đy đ tm quan trng quc t ca s nghip ông, các hc trò ca Pasteur đã đi khp th gii ti bt c ni nào
cn đn s giúp đ ca h. Nm 1881, Vin Pasteur ngoài nc Pháp đu tiên đc thành lp Sài gòn (nay là Thành
ph H Chí Minh, Vit Nam), m đu cho mng li các Vin Pasteur quc t.
Ông đã làm thay đi vnh vin th gii, t quc quê hng ông và c th gii luôn coi ông là mt ân nhân ca nhân loi.
S tin b ca nhân loi
"Tôi cu khn các bn dành s quan tâm cho nhng lãnh đa thiêng liêng rt nhy cm có tên là các phòng thí
nghim. Mong sao nhng lãnh đa này s nhiu hn và chúng s đc tô đim đ tr thành nhng ngôi đn ca
tng lai, ca thnh vng và sc khe. ây là ni nhân loi s ln lên, vng mnh và hoàn thin. đây, loài
ngi s hc cách đc đc s phát trin và s hài hòa cá nhân trong nhng công vic ca t nhiên, trong khi
công vic ca chính loài ngi li thng man r, cung tín và phá hoi"
- Louis Pasteur
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
15
ROBER KOCH
Heinrich Hermann Robert Koch (1843 -1910) là mt bác s và nhà sinh hc
ngi c. Ông ni ting nh mt ngi đã tìm ra trc khun bnh than
(1877), trc khun lao (1882) và vi khun bnh t (1883) đng thi là ngi
đã phát biu nguyên tc Koch. Ông đã đc trao gii Nobel dành cho Sinh lý
và Y hc cho các công trình v bnh lao vào nm 1905. Ông cng đc coi là
mt trong s nhng ngi đt nn móng cho vi khun hc.
Tiu s
Robert Koch sinh vào ngày 11 tháng 12 nm 1843 ti Clausthal, trên núi
Upper Harz, c. Là con trai ca mt ngi k s m, ông làm b m phi
kinh ngc khi nói vi h rng ông đã t hc đc bng mt t báo. ó là du
n đu tiên v s thông minh và tính kiên trì v mt phng pháp – nhng đc
tính đã theo ông trong sut cuc đi sau này. Ông hc mt trng cp 3 đa
phng (trng Gymnasium). đó ông đã th hin mi quan tâm ti sinh hc, và cng nh b, ham mun mnh
m đi du lch khám phá.
Nm 1862, Koch ti i hc Göttingen đ hc y khoa. Ti đây, Koch b nh hng bi t tng ca giáo s môn
gii phu hc là Friedrich Gustav Jakob Henle v bnh truyn nhim là do nhng loài sinh vt sng kí sinh (lun
đim này đã đc xut bn vào nm 1840).
Bnh than vào thi đó đang xut hin trong các trang tri chn nuôi tnh Wollstein và Koch, mc dù không có
công c nghiên cu khoa hc nào và còn b tách bit vi th vin và gii khoa hc, đã lao vào nghiên cu bnh này
bt chp sc ép t công vic bn rn ca ông. Phòng thí nghim ca ông là cn nhà 4 phòng và cng chính là nhà
ông, còn dng c nghiên cu ca ông, ngoài cái kính hin vi v ông tng, đu do ông t trang b. Trc đó thì trc
khun than đã đc tìm ra bi Pollender, Rayer và Davaine; và Koch đt ra mc tiêu là chng minh loài trc khun
này chính là tác nhân gây bnh than.
Ông cy vào chut, bng ming g t ch, trc khun than ly t lá lách ca nhng đng vt trong nông tri đã b
cht bi bnh than, và thy rng nhng con chut này b cht bi trc khun. Trong khi cùng lúc nhng con chut
đc cy bng máu t lách ca nhng con vt nuôi kho mnh thì không b mc bnh than. iu này cng c cho
nhng nghiên cu khác đã chng minh rng bnh này có th lây qua đng máu t nhng con vt đã b bnh.
Nhng điu đó cha tho mãn Koch. Ông còn mun bit nhng con trc khun than cha bao gi phát trin trong
đng vt thì có kh nng gây bnh hay không. gi quyt vn đ này, ông đã trit xut pure culture ca trc khun
bng cách nuôi cy chúng trong dch ly t mt bò. Bng cách nghiên cu, v và chp hình li nhng môi trng
nuôi cy này, Koch đã ghi li s nhân lên ca trc khun và nhn thy rng điu kin nuôi cy không thích hp vi
chúng, chúng đã to ra bào t (spore) bên trong chúng đ chng li điu kin bt li đc bit là thiu ôxy, và khi
điu kin thun li tr li, bào t có th tr li thành trc khun. Koch nuôi trc khun qua vài th h trong pure
culture và ch ra rng c khi chúng không h ln lên trong đng vt thì chúng vn có kh nng gây bnh than.
Kt qu ca công vic lao kh này đã đc Koch trình bày cho Ferdinand Cohn, giáo s thc vt hc i hc
Breslau, ngi đã t chc mt cuc hp cùng vi nhng đng nghip ca mình cùng làm chng cho s trình bày
ca Koch trong s đó có giáo s Cohnheim, giáo s v gii phu bnh hc. C Cohn và Cohnheim đu b n tng
bi công trình ca Koch và khi Cohn, vào nm 1876, xut bn công trình ca Koch trong mt t báo ca ngành thc
vt hc mà ông làm biên tp viên thì Koch đã lp tc tr nên ni ting. Tuy nhiên ông vn tip tc làm vic
Wollstein 4 nm sau đó và trong thi gian đó đã tin b hn nhiu trong k nng c đnh, nhum và chp hình vi
khun đng thi nghiên cu thêm mt s công trình quan trng na v bnh gây ra bi vi khun trong các vt
thng, và xut bn công trình vào nm 1878. Trong nhng công trình này ông đã nêu lên, cng nh nhng gì ông
đã làm vi bnh than, bn cht khoa hc và thc nghim cho cách kim soát nhng bnh truyn nhim đó.
Tuy nhiên Koch vn còn thiu điu kin cho công vic ca ông và phi ti nm 1880, khi ông đc b nhim làm
thành viên ca Reichs-Gesundheitsamt (Cc Y t Hoàng gia) Berlin, thì ông mi đc cung cp đu tiên là mt
phòng hp, thiu thn nhng sau đó là mt phòng thí nghim đy đ hn, trong đó ông đã làm vic vi các ph tá là
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
16
Loeffler, Gaffky và nhng ngi khác. đây, Koch tip tc hoàn thin phng pháp nghiên cu vi khun mà ông
đã dùng Wollstein. Ông phát minh ra phng pháp mi Reinkulturen – cy pure culture ca vi khun vào môi
trng nuôi cy rn nh khoai tây, hay thch đng trong mt loi đa đc bit phát minh bi đng nghip ca ông là
Julius Richard Petri, mà ti nay nó vn đc s dng ph bin. Ông cng phát minh ra mt phng pháp nhum vi
khun mi làm chúng d nhìn hn và giúp xác minh chúng. Kt qu ca nhng công trình này là s m đu cho
phng pháp nghiên cu vi khun gây bnh trong đó vi khun có th d dàng tách ra trong pure culture, không nm
trong c th sinh vt và vì vy chúng có th đc xác đnh.
Koch cng đt ra tiêu chun, đc bit đn nh nguyên tc Koch (Koch's postulate). chp nhn mt vi khun nào đó là
nguyên nhân gây ra mt bnh nht đnh hay không thì tt c tiêu chun ca "nguyên tc Koch" cn đc tho mãn.
Hai nm sau khi ti Berlin, Koch phát hin ra trc khun lao và phng pháp nuôi cy nó trên pure culture. Nm
1882, ông xut bn công trình kinh đin ca ông v trc khun. Ông vn tip tc bn rn nghiên cu cho ti khi ông
đc c ti Ai Cp vào nm 1883 vi vai trò Ch tch U ban v bnh t ca c, đ điu tra v dch t đang bùng
phát đó. đây ông đã phát hin ra vi khun vibrio là nguyên nhân gây bnh t và mang đc pure culture ca vi
khun này v c. Ông cng nghiên cu c vi khun t n .
Trên c s nhng kin thc ca ông v đc đim sinh hc và s phân b ca vi khun t, Koch đã h thng hoá
nguyên tc đ kim soát dch t và điu đó đã đc chp thun bi Quyn ti cao Dresden vào nm 1893 và nó đã
tr thành nn móng cho vic kim soát dch t ngày nay. Công trình ca ông v bnh t đã đc nhn gii thng
100 ngàn mark c đng thi cng có ý ngha quan trng trong vic có k hoch bo v ngun nc sinh hot.
Nm 1885, Koch đc phong Giáo s v v sinh hc ca i hc Berlin và Giám đc ca Vin v sinh mi đc
thành lp lúc đó ti trng này. Nm 1890 ông đc phong thng tng và ngi có đc quyn (Freeman) ca
thành ph Berlin. Nm 1891 ông tr thành Giáo s Danh d ca khoa Y Berlin và Giám đc Vin các bnh truyn
nhim, ni ông đã may mn gp đc nhng đng nghip nh Ehrlich, von Behring và Kitasato, cng là nhng nhà
phát minh ni ting. Nm 1893, Koch ci ngi v th hai là Hedwig Freiberg.
Trong thi gian này, Koch quay li vi nhng nghiên cu v bnh lao. Ông c gng hãm li quá trình phát trin
bnh bng cht mà ông gi là tuberculin, đc làm t môi trng nuôi cy trc khun lao. Ông chun b các mu
tuberculin, mi và c, và s thông báo v mu tuberculin c đã gây rt nhiu tranh cãi. Kh nng cha tr ca cht
này theo nh nhng gì Koch tuyên b là mt s thi phng, và bi vì hi vng t nó không đc tho mãn, d lun
quay ra chng li nó và chng li Koch. Cht tuberculin mi đc Koch công b vào nm 1896 và kh nng cha
tr ca nó cng làm tht vng mi ngi; nhng nó đã dn ti s phát hin ca mt cht có giá tr v mt chn đoán.
Trong khi công trình v tuberculin vn tip tc, đng nghip ca ông Vin v các bnh truyn nhim là von
Behring, Ehrlich và Kitasato nghiên cu và xut bn công trình mang tính bc ngot ca h v s min dch ca
bnh bch hu.
Nm 1896, Koch ti Nam Phi đ nghiên cu nguyên nhân ca bnh dch virut Rinde (rinderpest) và mc dù ông
không tìm đc nguyên nhân, ông cng đã thành công trong vic hn ch s bùng phát ca bnh dch bng cách
tiêm cho nhng con gia súc kho mnh mt ly t túi mt ca nhng con đã b bnh. Ri sau đó là các nghiên cu
n và châu Phi v st rét, st rét tiu đen (blackwater fever), bnh xura (surra) gia súc, nga và bnh dch
hch và xut bn nhng quan sát ca ông v các bnh này vào nm 1898. Không lâu sau khi quay li c, ông li
đc c ti Ý và vùng nhit đi ni ông xác nhn công trình ca Ronald Ross v st rét và làm đc mt s công
vic có ích trong nghiên cu v nguyên nhân ca các dng khác nhau ca st rét và vic kim soát nó bng thuc kí
ninh.
Trong nhng nm cui ca cuc đi, Koch đi ti kt lun là trc khun gây bnh lao ngi và bò là khác nhau và
tuyên b ca ông v điu này ti Hi ngh Y hc quc t v Lao Luân ôn nm 1901 đã gây ra nhiu tranh cãi,
nhng bây gi thì quan đim đy ca ông đã đc công nhn là đúng. Công trình nghiên cu ca ông v bnh st
Rickettsia đã dn đn ý tng mi, rng cn bnh này đc truyn d dàng t ngi sang ngi hn là t nc
ung, và vì th dn đn phng pháp kim soát bnh mi.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
17
Tháng 12 nm 1904, Koch đc c ti vùng ông Phi ca ngi c đ nghiên cu bnh st B Bin ông trên
gia súc và ông đã tin hành nhng quan sát quan trng, không ch vi dch bnh này mà còn vi nhng loài gây
bnh Babesia và Trypanosome và bnh xon khun spirochaet có ngun gc lây truyn qua ve, b; và tip tc công
vic ca ông trên nhng sinh vt này khi ông tr v nhà.
Koch là ngi đã nhn rt nhiu gii thng và huân chng, hc v tin s danh d ca i hc Heidelberg và
Bologna, công dân danh d ca thành ph Berlin, Wollstein và quê hng ông Clausthal, thành viên danh d ca
gii khoa hc hàn lâm Berlin, Wien, Posen, Perugia, Napoli và New York. Ông cng đc huân chng danh d
c (German Order of the Crown), Bc đu bi tinh ca German Order of the Red Eagle (ln đu tiên gii thng
cao quí này đc trao cho mt ngi trong ngành Y) và huân chng ca Nga và Th Nh K. Rt lâu sau khi ông
mt, ông còn đc ghi công bng tng đài k nim và nhiu hình thc khác mt s nc.
Nm 1905, ông nhn đc gii thng Nobel dành cho Sinh lý và Y hc. Nm 1906, ông quay li Trung Phi đ
nghiên cu v vic kim soát bnh trùng mi khoan (trypanosomiasis), và đó ông đã báo cáo rng atoxyl có tác
dng chng li bnh này ging nh thuc kí ninh đi vi st rét. Sau đó Koch tip tc công vic thc nghim v vi
khun hc và huyt thanh hc.
Bác s Koch mt ngày 27 tháng 5 nm 1910 ti Baden-Baden.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
18
PHÂN LOI VI SINH VT
Vi sinh vt thuc gii sinh vt nào?
Vi sinh vt không phi là mt nhóm phân loi trong sinh gii mà là bao gm tt c các sinh vt có kích thc hin
vi, không thy rõ đc bng mt thng, do đó phi s dng kính hin vi thng hoc kính hin vi đin t. Ngoài ra
mun nghiên cu vi sinh vt ngi ta phi s dng ti phng pháp nuôi cy vô khun.
T trc đn nay có rt nhiu h thng phân loi sinh vt. Các đn v phân loi sinh vt nói chung và vi sinh vt nói
riêng đi t thp lên cao là Loài (Species), Chi (Genus), H (Family), B (Order), Lp (Class), Ngành (Phylum),
và Gii (Kingdom). Hin nay trên gii còn có mt mc phân loi na gi là lnh gii (Domain). y là cha k đn
các mc phân loi trung gian nh Loài ph (Subspecies), Chi ph (Subgenus), H ph (Subfamily), B ph
(Suborder), Lp ph (Subclass), Ngành ph (Subphylum).
Trc đây John Ray (1627-1705) và Carl Von Linnaeus (1707-1778) ch
chia ra 2 gii là Thc vt và ng vt. Nm 1866 E. H. Haeckel (1834-
1919) b sung thêm gii Nguyên sinh (Protista).
Nm 1969 R. H. Whitaker (1921-1981) đ xut h thng phân loi 5 gii:
Khi sinh (Monera), Nguyên sinh (Protista), Nm (Fungi), Thc vt
(Plantae) và ng vt (Animalia) (hình)
Khi sinh bao gm Vi khun (Bacteria) và Vi khun lam (Cyanobacteria).
Nguyên sinh bao gm ng vt nguyên sinh (Protzoa),
To (Algae) và các Nm si sng trong nc (Water molds).
Hình: H thng phân loi 5 gii sinh vt
Gn đây hn có h thng phân loi 6 gii- nh 5 gii trên nhng thêm gii
C vi khun (Archaebacteria), gii Khi sinh đi thành gii Vi khun tht
(Eubacteria) (P. H. Raven, G. B. Johnson, 2002).
Hình: H thng phân loi 6 gii sinh vt
T. Cavalier-Smith (1993) thì li đ xut h thng phân loi 8 gii:
- Vi khun tht (Eubacteria),
- C vi khun (Archaebacteria),
- C trùng (Archezoa),
- Sc khun (Chromista),
- Nm (Fungi),
- Thc vt (Plantae) và
- ng vt (Animalia).
Theo R. Cavalier-Smith thì c trùng (nh Giardia) bao gm các c th đn
bào nguyên thu có nhân tht, có ribosom 70S, cha có b máy golgi, cha
có ty th (mitochondria) cha có th dip lc (chloroplast), cha có
peroxisome. Hình: H thng phân loi 8 gii sinh vt
Sc khun bao gm phn ln các c th quang hp cha th dip lc trong các
phin (lumen) ca mng li ni cht nhn (rough endpplasmic reticulum)
ch không phi trong t bào cht (cytoplasm), chng hn nh To silic, To nâu, Cryptomonas, Nm noãn.
Nm 1980, Carl R. Woese da trên nhng nghiên cu sinh hc phân t phát hin thy C khun có s sai khác ln trong
trt t nucleotid ARN ca ribosom 16S và 18S. Ông đa ra h thng phân loi ba lnh gii (Domain) bao gm
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
19
- C khun (Archae),
- Vi khun (Bacteria) và
- Sinh vt nhân thc (Eucarya).
Hình: H thng 3 lnh gii (domain)
Monera hay 2 lnh gii Vi khun và C khun thuc nhóm Sinh vt nhân s (Prokaryote), còn các sinh vt khác đu
thuc nhóm Sinh vt nhân tht (Eukaryote). Sai khác gia 3 lnh gii Bacteria, Archaea và Eukarya đc trình bày
trong bng di đây:
c đim Bacteria Archaea Eukarya
Nhân có màng nhân và
hch nhân
Không Không Có
Phc hp bào quan có
màng
Không Không Có
Thành t bào Hu ht có
peptidoglycan cha acid
muramic
Nhiu loi khác nhau, không cha
acid muramic
Không cha acid
muramic
Màng lipid Cha liên kt este, các
acid béo mch thng
Cha liên kt ete, các chui
aliphatic phân nhánh
Cha liên kt este, các
acid béo mch thng
Túi khí Có Có Không
ARN vn chuyn
Thymine có trong phn
ln tARN
tARN m đu cha N-
formylmethionine
Không có thymine trong nhánh T
hoc TyC ca tARN
tARN m đu cha methionine
Có thymine
tARN m đu cha
methi nine
o
mARN đa cistron Có Có Không
Intron trong mARN Không Không Có
Ghép ni, gn m và gn đuôi
polyA vào mARN
Không Không Có
C khun là nhóm vi sinh vt có ngun gc c xa. Chúng bao gm các nhóm vi khun có th phát trin đc trong
các môi trng cc đoan (extra), chng hn nh nhóm a mn (Halobacteriales), nhóm a nhit (Thermococcales,
Thermoproteus, Thermoplasmatales), nhóm k khí sinh metan (Methanococcales, Methanobacteriales,
Methanomicrobiales), nhóm vi khun lu hunh a nhit (Sulfobales, Desulfurococcales).
Monera trong h thng 5 gii tng đng vi Vi khun và C khun trong h thng 8 gii và trong h thng 3 lnh
gii. Nguyên sinh trong h thng 5 gii tng đng vi 3 gii C trùng (Archaezoa), Nguyên sinh (Protista-
Protozoa) và Sc khun (Chromista) trong h thng 8 gii và tng đng vi 5 nhóm sau đây trong h thng 3 lnh
gii (domain): Archaezoa, Euglenozoa, Alveolata, Stramenopila và Rhodophyta.
Theo h thng 3 lnh gii thì Archaezoa bao gm Diplomonad, Trichomonad và Microsporidian. Euglenozoa ao
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
20
gm Euglenoid và Kinetoplastid. Alveolata bao gm Dinoflagellate, Apicomplexan, và Ciliate. Strmenopila bao
gm To silic (Diatoms), To vàng (Golden algae), To nâu (Brown algae) và Nm si sng trong nc (Water
mold). Rhodophyta gm các To đ (Red algae). Riêng To lc (Green algae) thì mt phn thuc Nguyên sinh
(Protista) mt phn thuc Thc vt (Plantae)
Phn ln vi sinh vt thuc v ba nhóm c khun, vi khun và nguyên sinh. Trong gii nm, thì nm men (yeast),
nm si (filamentous fungi) và dng si (mycelia) ca mi nm ln đu đc coi là vi sinh vt. Nh vy là vi sinh
vt không có mt trong hai gii đng vt và thc vt. Ngi ta c tính trong s 1,5 triu loài sinh vt có khong
200 000 loài vi sinh vt (100 000 loài đng vt nguyên sinh và to, 90 000 loài nm, 2500 loài vi khun lam và 1500
loài vi khun). Tuy nhiên hàng nm, có thêm hàng nghìn loài sinh vt mi đc phát hin, trong đó có không ít loài
vi sinh vt.
Virus là mt dng đc bit cha có cu trúc c th cho nên cha đc k đn trong s 200 000 loài vi sinh vt nói
trên. S virus đã đc đt tên là khong 4000 loài.
PHÂN LOI VI SINH VT THEO Linnaeus
Phân loi theo nhà t nhiên hc Thy đin Carl Linnaeus
a. S lc tiu s ca Linnaeus
(1707 - 1778)
Linnaeus sinh ngày 23- 5- 1707 Thy Ðin. Ngay t khi còn hc tiu hc và trung hc, Linnaeus đã không chm
ch hc bài lp, trng bng mi mê quan sát thu thp các mu vt v cây c, hoa, lá, qu ngoài tri, trong
thiên nhiên. Lúc 8 tui ngi ta đã gi đùa Linnaeus là " Nhà thc vt tr ".
Nm 20 tui, Linnaeus vào hc trng Y và ba nm sau, nm 1730, đc gi li trng làm ph ging. Nm nm
sau, nm 1735, ông bo v thành công lun án tin s Y khoa ti Hàlan. Sau đó, trong ba nm lin, ông ln lt hc
thêm Ðc, Ðanmch, Anh và Pháp, là nhng trung tâm vn hóa ln thi đó.
Nm 1738 ông tr v quê đ theo đui ngh thy thuc. Nm 1741, lúc 34 tui ông đc c làm giáo s đi hc. T
đó ti lúc mt, ông kt hp ging dy, nghiên cu và biên son tài liu khoa hc.
Linnaeus mt nm 1778, th 71 tui
b. Công trình khoa hc ca Linnaeus:
Nm 1732, khong thi gian này, ngi ta đã bit ít nht là 70.000 loài, sau khi đi ngang qua vùng phía Bc bán đo
Scanđinever, vùng đc coi là không có điu kin thun li đi vi s phn thnh ca khu h đng và thc vt,
trong mt thi gian ngn Linne đã phát hin gn 100 loài cây mi. Linnaeus đã nghiên cu các c quan sinh sn ca
thc vt, và có chú ý đn nhng sai khác v loài. Sau này trên c s đó ông đã xây dng h thng phân loi ca
mình. Nm 1735 Linnaeus đã xut bn cun sách "H thng ca t nhiên " trong đó trình bày h thng phân loi
ca gii đng vt và thc vt do ông lp ra, gm 4 nhóm t nh đn ln là: Loài (chi (b (lp. H thng này
đc coi là ông t ca h thng phân loi hin đi. Chính Linnaeus là ngi sáng lp ra Khoa hc phân loi
(Taxanomy hay là Systematics) nghiên cu sp xp các loài sinh vt.
Ví d: Linnaeus chia gii thc vt thành 24 lp, gii đng vt thành 6 lp. Ðóng góp ln nht ca Linnaeus đi vi
công tác phân loi là đã ngh ra đc mt cách đt tên sinh vt rt cht ch và thun tin. Mi sinh vt đc gi
bng hai tên ca ting Latinh, tên đu vit hoa, ch Chi (Genus), tên sau vit thng, ch Loài (Species). Chng
hn trong chi mèo Felis có mèo nhà: Felis domesticus, s t: Felis Leo, cp: Felis Tigris.
T nm 1746 đn nm 1753, trong by nm. Linnaeus đã son và in thêm quyn "Thc vt chí", trình bày các chìa
khóa và kt qu phân loi thc vt. Vic phân loi ch yu da trên các ngoi hình, d thy và d nhn dng nht
gia các sinh vt.
Chìa khóa phân loi đó có nhc đim ln nht là cha tính đc các khác bit v kích thc, hình dáng ngoài xut
hin do các giai đon phát trin khác nhau (trng, sâu, nhng, ngài ), hoc ch đ dinh dng khác nhau (nht là
đi vi thc vt). Chng hn c sên thuc Chi Cerion qun đo Caribe đã đc phân loi thành 600 trm loài,
nhng xét k lng thì ch gm có hai Loài! Mt hn ch na ca Linnaeus là đã phân loi sinh vt theo quan
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
21
đim Thng đ sáng to muôn loài bt biên qua thi gian. Tuy nhiên, Linnaeus đã nhn ra sai lm ca mình và t
ý bác b các phn liên quan đn quan đim bt bin.
Hin nay, th gii vn chp nhn rng rãi và trong nhng nét c bn phng pháp phân loi ca Linnaeus, nh trình
bày trong bn tái bn ln th 10 quyn h thng t nhiên (1758), gm 1384 trang. Sinh vt đc chia thành các
nhóm t ln đn nh: Gii (Lp (B (Chi (Loài. Các nhóm trung gian đc gi là ph. Nay ta thêm Ngành gia
Gii và Lp. Chng hn, trong gii đng vt có Ngành đng vt không xng sng và Ngành đng vt có xng
sng. Mi Ngành li bao gm nhiu Lp. Chng hn, Ngành đng vt có xng sng gm nm Lp: cá, ch nhái,
bò sát, chim và thú.
Ngoài ra, ngi ta còn thêm H vào gia B và Chi. Ví d: cây ci bp, su hào, su l, ci xanh đu thuc H ci.
Sau đó h thng phân loi ca Linnaeus đã đc R.H Whitaker ci tin thêm mt ln na vào nm 1969 và gm 5
gii sinh vt: Sinh vt có nhân nguyên thy, nguyên sinh vt, thc vt, nm và đng vt. Ðó là h thng phân loi
đc tha nhn rng rãi nht ngày nay.
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
22
CHNG 1-VI SINH VT NHÂN S
Mc đích: Gii thiu nhóm vi sinh vt nhân s, trong đó đ cp đn hai đi din c bn ca
nhóm này, đó là vi khun và x khun. Gii thiu hình thái, cu to, sinh sn, phân loi ca 2
đi din chính này.
VI KHUN
Trong phn này s dng vi khun theo ngha hp, ngha là không bao gm x khun (Actinomycetes),
niêm vi khun (Myxobacteriales), xon th (Spirochaetales), Rickettsias và Mycoplasmas.
Mt s đc đim chung ca vi khun
:
- Vi khun nh và đn gin v mt cu trúc khi đc so sánh vi sinh vt nhân chun, tuy nhiên
chúng thng có hình dng và kích thc đc trng.
- T bào cht thng cha mt vài thành phn không có màng bao bc nh th vùi, riboxom và
th nhân mang vt cht di truyn ca nó.
- Thành t bào nhân s hu nh luôn cha peptidoglican - mt thành phn hoá hc phc tp (da
vào đây đ phân bit vi khun gram âm và gram dng)
- Các thành phn nh lp màng nhày, tiên mao và khun mao nm phía ngoài thành t bào và có
nhng chc nng đc bit (đây cng là nhng đc đim s dng đ phân loi và đnh tên vi khun).
- Mt s vi khun có kh nng sinh ni bào t nu c th đn mt giai đon sinh trng phát
trin nào đó hoc đ chng li mt s các điu kin bt li ca môi trng.
1. Hình thái, kích thc ca vi khun
Da vào hình thái bên ngoài ca vi khun, ngi ta chia chúng ra làm ba loi: cu khun, trc khun,
xon khun. Gia ba loi này còn có các dng hình thái trung gian nh cu trc khun, phy khun.
Cu khun:
là loi vi khun có hình cu, tuy nhiên mt s có hình ngn nn (ph cu khun)
hoc hình ht cà phê (lu cu khun).
Kích thc ca cu khun thay đi t 0.5-1 µm
Cu khun có các đc tính nh: không hình thành bào t, không có c quan di đng.
Da vào kh nng sp xp t bào sau khi phân ct mà ngi ta li chia thành các loi nh: đn
cu khun, song cu khun (Diplococcus), t cu khun (Tetracoccus), bát cu khun (Sarcina),
liên cu khun (Streptococcus) và t cu khun (Staphylococcus).
Diplococcus Sarcina Staphylococcus Streptococcus
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
23
Trc khun
: Là tên chung đ ch tt c các vi khun có hình que. Kích thc khong 0.5-1 x 1-
4 µm. Các loi trc khun thng gp thuc v các ging sau:
- Bacillus (Bac.): trc khun gram dng, sinh bào t, chièu ngang ca bào t không vt quá
chiu ngang ca t bào nên khi có bào t
hoc k khí không bt buc. a s gây
bnh. Ví d bnh nhit thán (B.
anthracis), ng đc thc n (B.
cereus), làm hng thc phm (B.
coagulaus)
, t bào không b bin dng. Thng thuc loi hiu khí
B. anthracis B. cereus
- Escherichia: Các trc khun gram
o t, có
ging khác cng có hình thái tng t ging này là
âm, không sinh bào t, c th thng
có chu mao, gm các ging Samonella,
Shigella, Escherichia, Serratia…
E. coli Shigella spp.
- Pseudomonas (Ps.): trc khun gram âm, không sinh bà
mt tiên mao hoc mt chùm tiên mao mc đnh, thng sinh sc
t. Mt s làm hng thc phm (Ps. fluorescens), mt s gây bnh
ngi.
Mt s
Xanthomonas, Photobacterium, Azotomonas, Nitrobacter…
Pseudomonas
- Clostridium (Cl.): trc khun gram dng, kích thc t 0.5-1x3-
8µm, sinh bào t, chiu gnang ca bào t thng ln hn chiu
ngang t bào do đó thng làm cho vi khun có hình thoi hay hình
dùi trng. Thng thuc loi k khí bt buc. Có nhng loài có ích
nh Cl. pasteurianum. Có nhng loài gây bnh nh trc khun un
ván Cl. tetani, trc khun gây ng đc thc n Cl. botulinum.
Cl. Botulinum
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
24
Xon khun
(Spirillum): gm tt c vi khun có t hai vòng xon tr lên, gram dng, di đng
u to t bào vi khun
(xem phim)
n
ll)
thc khác nhau tu
đc nh mt hay nhiu tiên mao mc
đnh. Có kích thc thay đi t 0.5-
3x5-40µm. a s là các loài sng hoi
sinh. Hình thái trung gian gia xon
khun và trc khun là phy khun (vi
khun có 1 vòng xon)
Xon khun Treponema pallidum Phy khun V. cholera
gây bnh giang mai gây bnh t
2.C
T bào vi khun đc cu to bi các ph
bt buc nh thành TB, màng TB, nguyên
sinh cht, th nhân. Ngoài ra mt s loài
còn đc cu to bi nhng thành phn
không bt buc nh lp v nhày, tiên mao,
khun mao và ni bào t.
2.1. Thành t bào (cell wa
Thành t bào vi khun có kích loi, nhìn chung vi khun gram dng có
thành t bào dày hn, khong 14-18nm.
Vai trò
:
Thành t bào giúp duy trì hình thái ca t bào, h tr s chuyn đng ca tiên mao (flagellum),
giúp t bào đ kháng vi áp sut thm thu, h tr quá trình phân ct t bào, cn tr s xâm nhp
ca mt s cht có phân t ln, liên quan đn tính kháng nguyên, tính gây bnh, tính mn cm
vi thc khun th (bacteriophage).
Cu to và thành phn hoá hc:
Nm 1884 H.Christian Gram đã ngh ra phng pháp nhum phân bit đ phân chia vi khun
t. Thành phn
thành 2 nhóm khác nhau: vi khun Gram dng (G+) và vi khun Gram âm (G-).
Phng pháp nhum Gram v sau đc s dng rng rãi khi đnh loi vi sinh v
hoá hc ca 2 nhóm này khác nhau ch yu nh sau:
Gram dng Gram âm
Thành phn T l % ng khô ca thàđi vi khi l nh t bào
P eptidoglycan 30-95 5-20
Acid t acid) eicoic (Teichoic Cao 0
Lipid Hu n g có h n khô 20
Protein Không c có ít Cao có ho
VSV đai cng 03/02/09 N.T.T.Thy
25