علم الجراثيم العامة

أسيل سيوف

المساهمة الرئيسية في هذا المقال

علم الجراثيم العامة Bacteriology

تعريف

الجرثوم: ليس حيوان ولا نبات، يتواجد في كل مكان، وحيد الخلية، متحرك بالسياط أو عديم الحركة، لا يحوي نواة حقيقية وإنما مادة تشبه النواة (مادة نووية)، يتكاثر بالانشطار ونادراً بالتبرعم، لا يحوي كيتين أو سللوز وإنما يحوي مواد خاصة هي حمض الموراميك وحمض التيكوئيك.

تاريخياً

يعود اكتشاف الأحياء الدقيقة إلى العديد من العلماء:

1-أنطوان فان لوفنهوك (1632-1723م):

• عالم هولندي
• أول من أشار لوجود الراثيم في القرن 17
• درس المياه المتسخة باستخدام عدسة مكبرة مختلفة أثناء محاولته لتصميم مجهر، فوجد كائنات صغيرة لا ترى بالعين المجردة، ووصفها: مكورات – عصيات – ملتويات.

2-لويس باستور:

• عالم فرنسي
• المؤسس الحقيقي لعلم الجراثيم
• له الفضل بـ: إثبات وجود كائنات حية دقيقة تكون مسؤولة عن انتقال الأمراض بالعدوى – الوقاية من بعض الأمراض باللقاح (داء الجمرة – الكَلَب)

3-روبرت كوخ:

• عالم ألماني حاز على جائزة نبل
• له الفضل بـ: تلوين الجراثيم – زرع لجراثيم على مستنبتات جرثومية - كشف العامل المسبب لداء الهيضة والسل

4-تم بعد ذلك تسمية هذه الأحياء الدقيقة بالجرثوم Bacteria / Bacterium

تصنيفها

كان هناك اختلاف على ذلك، فمن العلماء من صنفها مع النباتات ومنهم من صنفها مع الحيوانات. لكن تصنيفها الخاص الحقيقي هو في علم الأحياء الدقيقة Microbiology وهو يضم:

1. علم الجراثيم Bacteriology
2. علم الفيروسات Virology
3. علم الطفيليات Parasitology

Taxonomy

هو مفهوم الهوس في البحث عن الأصل (علم تصنيف الجراثيم)، وفيه تدل صفات الجراثيم وخصائصها الحيوية على تصنيفها بين الكائنات الحية. وتشمل:

1. الصفات الشكلية: شكل الجرثوم – شكل المستعمرة
2. الصفات المستضدية: مستضدات السطح أو الداخل
3. الصفات البيوكيميائية: استقلاب السكر – استقلاب البروتين – استقلاب الشحم – الأنزيمات
4. التحسس على الصادات
5. التحسس على عاثيات الجراثيم
6. متطلبات الزرع: حرارة – pH – تنفس
7. نمط التغذية: ذاتية التغذية Auto-trophy – محللة للضوء Photoytotrophy – محللة لمواد كيميائية Chemiolytotrophy - Organolytotrophy - غيرية التغذية Heterotrophy.

Filogene

مفهوم الخط الوراثي، وهو معرفة الجرثوم من خلال دراسة تتالي DNA الخاص به ودراسة صفاته الوراثية عبر تقنيات حديثة كـ:

نسبة سيتوزين غوانين

هي نسبة CG إلى C+G+A+T، وكلما زادت ازدادت الحرارة اللازمة لفك طاقي الدنا، وهي مهمة لتحديد الجرثوم لكنها غير كافية فقد تتساوى لجرثومين.

الخريطة الوراثية

هي خرائط تحدد مواقع المورثات على الدنا اعتماداً على سرعة أنزيم البوليميراز، ويعبر عنها بـ:

• تمثيل الدنا بدائرة 360 درجة على محيطها مواقع جنية خاصة (صفات) تحددها سرعة البوليميراز، وبالتالي كل زاوية تقابل صفة معينة.
• زمن عملية النسخ.

التهجين

مسبار معلوم يحوي دنا (أو شدفة منه) يتم تهجينها مع دنا مجهول، ثم نلاحظ نسبة التطابق بين الشدف:

1. إذا كانا من نفس الجنس تكون نسبة التطابق 70% تقريباً
2. إذا كانا من نفس النوع تكون نسبة التطابق 95-98%

المسابير الفيبرينوجينية

تستخدم للكشف عن الصفات التي لها علاقة بتطور الجراثيم، وتحدد إلى أي حقبة زمنية يعود وجوده.

دراسة تتالي الأسس الآزوتية كل جرثوم

• وهي طريقة دقيقة وهامة جداً في التشخيص
• أول كائن حي حد تسلسله النكليوتيدي هو النزلة الوافدة
• تم معرفة تسلسل الحموض النووية لـ516 جرثوم

المسافات الوراثية

• تستخدم لتحديد تطور الجرثوم
• يتم بأخذ شدفة دنا من جرثوم 1، وشدفة من جرثوم 2، ويحدد تسلس 20 أساس ثم يقارن الاختلاف، فيتم حساب المسافة الوراثية بين الشدفتين
• جمع المسافات الوراثية لشدف دنا تنتج الأبعاد الوراثية، وهي تعطي درجة القربى وشجرة القربى بين الجراثيم عن طريق برامج إحصائية

الريبوزومات

كلما تعقد الكائن الحي أصبحت لديه قدرة أكر على تصنيع البروتينات، وبالتالي تكون قطعة الدنا المرمزة للريبوزوم أكثر تعقيد.

تم تحديد تسلسل قطع الدنا المرمزة للريبوزومات لمجموعة من الكائنات الحية، فوجد أنه من الأفضل المقارنة في مركز التصنيع للريبوزوم (تحت الوحدة S16)

يتم وضع التسلسل في برنامج إحصائي. إذا كان يعطي تصنيف ثنائي الأبعاد نحصل على درجة القربى، أما إذا كان يعطي تصنيف ثلاثي الأبعاد فنحصل على شجرة القربى.

أهميتها

الجراثيم الرمية Saprophytes Bacteria

جراثيم غير ممرضة، توجد في الطبيعة، ولها أهمية كبيرة أهميتها:

1. في الطبيعة: لها دور كبير هام في استمرار دورتي الآزوت والفحم (أساس الحياة)، فتفكك البقايا العضوية (البشرية، النباتية، الحيوانية...) إلى نواتج تدخل في الدورتين.
2. عند الإنسان: عندما يخلق الإنسان يكون عقيم لمدة 20-40 ساعة، ثم تدخل الجراثيم لجسم الوليد وتتكاثر داخله. وفي جسم الإنسان (في الفجوات الطبيعية كالأذن والعين والفم والأمعاء والجهاز التنفسي والجهاز التناسلي ومسام الجلد و...) تتواجد زمرة جرثومية طبيعية (فلورا) غير ممرضة عند الإنسان السليم، وأشهرها العصيات القولونية E.coli، وتناول الصادات الحيوية لفترة طويلة يسبب القضاء على الفلورا الطبيعية المعوية ويتج عن ذلك نقص الفيتامينات.
3. في الصناعة: صناعة الأجبان - صناعة الصادات (كالبولي مكسين)
4. في العلوم:

• حصل Jacob وMonod على جائزة نوب للعلوم لاكتشافهما آلية اصطناع البروتين في الخلية الحية (E.coli).
• الهندسة الوراثية: صناعة مركبات لا يمكن إصطناعها إلا حيوياً (كالأنسولين)

الجراثيم الممرضة Pathogenic Bacteria

الجراثيم المسببة للأمراض

أوصاف الجراثيم

أبعادها

تقدر بالمكرومتر، وتتراوح بين 0.2-40 مكم

أشكالها

مكورات

• منفردة
• مزدوجة
• رباعية
• مكعبية (ثمانية)
• عقدية
• عنقودية

عصيات

على شكل:

• محدبة الطرفين
• مقطوعة الطرفين
• وتدية
• مغزلية
• ضمة
• مكورة

وتتجمع على شكل:

1. منفردة
2. مزدوجة
3. أحرف صنية
4. شارب/ريشة
5. حزمة
6. عقد

الملتويات/الحلزونيات

• بورليات
• لولبيات
• بريميات

تبدل أشكالها

1. حسب الحالة المرضية
2. حسب المستنبت
3. حسب عمر المستنبت

تصنيفها حسب التنفس

1. هوائية Aerobic bacteria
2. لا هوائية Anaerobic bacteria
3. هوائية لا هواية مخيرة Facultative anaerobic bacteria

بنيتها

المحفظة

وهي عنصر اختياري

المادة النووية وعناصر بلاسمية (بلاسميد)

وهي عنصر اختياري

سياط

وهي عنصر اختياري

أشعار

وهي عنصر اختياري

بذيرات/أبواغ

وهي عنصر اختياري

انظر ايضاً

• ذيفان
• بروبيوتيك

مصادر

• مقرر علم الجراثيم (2)، د.ميشيل عبيد، جامعة دمشق
• الكتاب المفتوح لعلم الجراثيم Todar's Online Textbook of Bacteriology
• مقالة علم الجراثيم / ويكيبيديا الإنكليزية
• مجموعة المقالات ذات الصلة بعلم الجريثم / ويكيبيديا الإنكليزية
• مقالة علم الأحياء الدقيقة Microbiology / ويكيبيديا الإنكليزية
• علم الأحياء الدقيقة / ويكيبيديا العربية