సూక్ష్మజీవులు - బ్యాక్టీరియా

బ్యాక్టీరియాను 1676లో ఆంటోని వాన్ లీవెన్ హక్ కనుగొన్నారు. బ్యాక్టీరియా అని పేరు పెట్టినవారు ఎహెరెన్ బర్గ్. బ్యాక్టీరియా విశ్వవ్యాప్తం. దాదాపు అన్ని రకాల ఆవాసాల్లో జీవించగలుగుతుంది. ఆంథ్రాక్స్‌ను కలగజేసే బ్యాక్టీరియాను కనుగొన్నందుకు రాబర్ట్ కోచ్‌కు నోబెల్ బహుమతి లభించింది. ఎడ్వర్‌‌డ జెన్నర్ (1796) బ్యాక్టీరియా వ్యాధులను - నిర్మూలించే వ్యాక్సినేషన్‌ను కనుగొన్నాడు. బెజరింక్ (1888) లెగ్యూమ్ మొక్కల వేరుబుడిపెల్లో రైజోబియం బ్యాక్టీరియాను కనుగొన్నాడు.
బ్యాక్టీరియాను ‘మిత్రులు, శత్రువులు, ప్రకృతి పారిశుధ్య కార్మికులు’గా పేర్కొంటారు. బ్యాక్టీరియా కేంద్రక పూర్వజీవకణం. అతిపెద్ద బ్యాక్టీరియా - ఎపులోపిసియం పిసెల్‌సోని. అతి చిన్న బ్యాక్టీరియా పీపీఎల్‌ఓ (ప్లూరో న్యుమోనియా లైక్ ఆర్గానిజం). పెద్దపేగులో ఉండే బ్యాక్టీరియా ఎశ్చరీషియా కొలి. గంగా నదిలో ఉండే బ్యాక్టీరియా - డీలో విబ్రియో బ్యాక్టీరియో వోరస్. మట్టిలో ఉండే బ్యాక్టీరియా - క్లాస్ట్రీడియం.
బ్యాక్టీరియా కణంలో సుమారు 70% నీరు, 21% ప్రోటీన్లు, 4.5% కేంద్రకామ్లాలు, 3% లిపిడ్లు, 1.5% పాలీశాకరైడ్లు ఉంటాయి. కొన్ని బ్యాక్టీరియాలు కశాభాలను (Flagella) కలిగి ఉంటాయి. ఇవి చలనానికి, ఇతర జీవులను అంటుకొని ఉండటానికి తోడ్పడతాయి.

బ్యాక్టీరియా ఆవాసాలు
బ్యాక్టీరియా వివిధ ఆవాసాల్లో జీవిస్తుంది. ఒక గ్రామ్ మృత్తికలో 106 - 107 బ్యాక్టీరియాలు ఉంటాయి. మంచినీటిలో కంటే మురుగునీటిలో ఇవి ఎక్కువగా ఉంటాయి. బ్యాక్టీరియాలు పరాన్నజీవులుగా, సహ జీవులుగా, కొన్ని పూతికాహారులుగా జీవిస్తాయి. రైజోబియం, ఇ-కొలీ అనే బ్యాక్టీరియాలు సహజీవనం చేస్తాయి. పరాన్నజీవ బ్యాక్టీరియాలు వ్యాధులను కలిగిస్తాయి. కొన్ని బ్యాక్టీరియాలు వేడి బుగ్గల్లో, అతిశీతల ప్రదేశాల్లో, ఆమ్ల (ఎసిడోఫిలిక్), క్షార (ఆల్కలోఫిలిక్), లవణ (హాలోఫిలిక్) స్వభావం ఉండే ప్రదేశాల్లో నివసిస్తాయి. బ్యాక్టీరియా కణ కవచం మ్యూరిన్/మ్యూరామక్ ఆమ్లంతో నిర్మితమై ఉంటుంది. కణ కవచంపై ప్లాజెల్లా (కశాభాలు) ఉంటాయి. కణత్వచం ముడతలను మీసోజోమ్ అంటారు. ఇది శ్వాసక్రియలో తోడ్పడుతుంది. బ్యాక్టీరియాలో కేంద్రకం లోపించి కేవలం డీఎన్‌ఏ మాత్రమే ఉంటుంది. దీన్ని న్యూక్లియాయిడ్ అంటారు. తక్కువ పరిమాణంలో ఉన్న డీఎన్‌ఏను ప్లాస్మిడ్ అంటారు. ఇది డీఎన్‌ఏ టెక్నాలజీ/ జెనెటిక్ ఇంజనీరింగ్‌లోనూ తోడ్పడుతుంది. బ్యాక్టీరియాలో నిల్వ ఉండే ఆహార పదార్థం గ్లైకోజన్. కొన్ని బ్యాక్టీరియాల్లో క్రొమటోఫోర్ ఉండటం వల్ల అవి పిండి పదార్థాలను తయారు చేసుకోగలుగుతాయి. బ్యాక్టీరియాలో ద్విదావిచ్ఛితి ద్వారా ప్రత్యుత్పత్తి జరుగుతుంది. ప్రతి 18 - 20 నిమిషాలకు ఒకసారి కణాలు ద్విగుణీకరణం చెందుతాయి.

బ్యాక్టీరియాలో ప్రత్యుత్పత్తి విధానాలు

1. జన్యుపరివర్తన: దీన్ని ప్రెడ్‌గ్రిఫిట్ అనే శాస్త్రవేత్త ఎలుకల్లో ఉండే స్రెప్టోకోకస్ న్యుమోనియె బ్యాక్టీరియాలో కనుగొన్నాడు. ఒక కణంలోని జన్యు పదార్థం అది పెరిగి యానకం ద్వారా వేరే కణంలోకి బదిలీ అవుతుంది.
2. సంయుగ్మం: ఈ విధానాన్ని లెడెన్‌బర్‌‌గ, టాటం అనే శాస్త్రజ్ఞులు ఇ.కొలి బ్యాక్టీరియాలో కనుగొన్నారు. కణాలు పరస్పరం తాకడం వల్ల జన్యుమార్పిడి జరుగుతుంది.
3. జన్యు వాహనం: దీన్ని లెడెన్‌బర్‌‌గ, జిండర్ అనే శాస్త్రజ్ఞులు సాల్మోనెల్లా టైఫి మ్యారియం అనే బ్యాక్టీరియాలో కనుగొన్నారు. దీంట్లో వైరస్ (బ్యాక్టీరియోఫేజ్) ద్వారా కణంలోకి జన్యు పదార్థం మార్పిడి జరుగుతుంది.

అభిరంజన లక్షణం ఆధారంగా గ్రామ్ పాజిటివ్, గ్రామ్ నెగెటివ్ బ్యాక్టీరియాలను గుర్తిస్తారు. దీనిలో క్రిస్టల్ వయోలెట్‌ను ఉపయోగిస్తారు. ఈ అంశాన్ని క్రిస్టియన్ గ్రామ్ కనుగొన్నాడు. గ్రామ్ పాజిటివ్‌‌సలో ట్రైకోయిక్ ఆమ్లం ఉంటుంది.
బ్యాక్టీరియా - ప్రయోజనాలు

• పాలను పెరుగుగా మార్చే బ్యాక్టీరియా - లాక్టోబాసిల్లస్
• పెద్దపేగులో ఉండి B12 విటమిన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే బ్యాక్టీరియా – ఇ.కొలీ
• జెనెటిక్ ఇంజనీరింగ్‌లో ఎక్కువగా తోడ్పడేది - ఇ.కొలీ
• గోబర్‌గ్యాస్‌ను ఉత్పత్తి చేసే బ్యాక్టీరియా - మిథనోకోకస్, మిథనో బాసిల్లస్
• గంగానదిలో హానికర సూక్ష్మజీవులను నశింపజేసేది - డీలో విబ్రియో బ్యాక్టీరియో వోరస్
• వ్యవసాయ రంగంలో నత్రజని స్థాపన చేసే బ్యాక్టీరియాలు - నైట్రోసో మోవాస్, నైట్రోబాక్టర్, అజటోబాక్టర్, అజోస్పైరిల్లం, క్లాస్ట్రీడియం మొదలైనవి.
• లెగ్యూమ్ (పప్పుధాన్యాలు) మొక్కల్లో నత్రజని స్థాపన చేసేది - రైజోబియం.
• రెట్టింగ్ (నార తీయడం), టానింగ్ (తోళ్లను పదును పెట్టడం), పొగాకు క్యూరింగ్, కిణ్వనం మొదలైన ప్రక్రియల్లో ఉపయోగపడేవి... క్లాస్ట్రీడియం బ్యుటలకం, క్లాస్ట్రీడియం ఫెల్సీనియం.

బ్యాక్టీరియాల నుంచి లభించే వివిధ రకాల యాంటీ బయాటిక్స్

• స్ట్రెప్టోమైసిన్ - స్ట్రెప్టోమైసిన్ గ్రిసియస్ (దీన్ని వాక్స్‌మెన్ కనుగొన్నాడు)
• టెట్రాసైక్లిన్ (ఆరోమైసిన్) - స్ట్రెప్టోమైసిస్ ఆరోఫేసియస్
• ఎరిథ్రోమైసిన్ - స్ట్రెప్టోమైసిన్ ఎరిథ్రియస్
• నియోమైసిన్ - స్ట్రెప్టోమైసిన్ ఫ్రాడియే
• టెర్రామైసిన్ - స్ట్రెప్టోమైసిస్ రియోసస్
• కనామైసిన్ - స్ట్రెప్టోమైసిస్ కెనోమైసిటియస్
• క్లోరో మైసిటిన్ - స్ట్రెప్టోమైసిన్ వెనిజులె
• పాలిమిక్సిన్ బి - బాసిల్లస్ పాలిమిక్సా

సింథటిక్ రబ్బర్ తయారీలో అసిటో బాక్టర్‌ను ఉపయోగిస్తారు. జెనెటిక్ ఇంజనీరింగ్‌లో ట్రాన్స్ జెనిక్ ప్లాంట్స్‌ను తయారు చేసేందుకు బాసిల్లస్ దురెంజియన్సిస్, ఆగ్రో బ్యాక్టీరియం ట్యుమిఫేసియన్స్, ఇ-కొలీ లాంటి వాటిని ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు. యురేనియం, కాపర్ గనుల్లో థయోబాసిల్లస్ ఫెరాక్సిడెన్స్ లాంటి బ్యాక్టీరియాను ఉపయోగిస్తున్నారు. జున్ను పరిశ్రమల్లో తయారయ్యే యోగార్‌‌టను లాక్టోబాసిల్లస్ శాన్‌ఫ్రాన్‌సిస్కో నుంచి తీస్తారు. పర్యావరణ పరిరక్షణలో ఎక్రోమోబాక్టర్, అసిటోబాక్టర్, ఫ్లావో బ్యాక్టీరియం లాంటివి 2, 4D, DDT తదితరాలను నశింపజేస్తాయి.
పాలను పెరుగుగా మార్చడానికి ముందు పాలను వేడి చేసి చల్లార్చుతారు. దీన్నే పాశ్చరైజేషన్ అంటారు. పాలను 50 – 60°C వరకు వేడి చేసి హానికర బ్యాక్టీరియాను నశింప జేస్తారు. ఈ విధానాన్ని లూయిస్ పాశ్చర్ కనుగొన్నాడు. ఇతడిని సూక్ష్మజీవశాస్త్ర పితామహుడు అని కూడా అంటారు.

వ్యాధులు - చికిత్సలు

• కలరా వచ్చినప్పుడు ఓఆర్‌ఎస్ ద్రావణం ఇవ్వాలి. ఒక గ్లాసు నీటిలో 3 చెంచాల చక్కెర, 1 చెంచా ఉప్పును కలిపి ఈ ద్రావణాన్ని తయారు చేస్తారు.
• డిప్తీరియా, కోరింత దగ్గు, ధనుర్వాతాల నిర్మూలనకు DPT(ట్రిపుల్ యాంటీజెన్) ఇంజక్షన్ చేస్తారు.
• డిప్తీరియా నిర్ధారణకు షేక్ పరీక్ష చేస్తారు.
• టైఫాయిడ్ వ్యాధి పేగు భాగానికి సోకుతుంది. దీని నిర్ధారణకు వైడల్ పరీక్ష చేస్తారు.
• క్షయ వ్యాధి ఊపిరితిత్తులు, ఎముకలకు సోకుతుంది. దీని నిర్మూలనకు BCG టీకా, నివారణకు DOTS చికిత్స చేస్తారు.
• గనేరియా, సిఫిలిస్ అనేవి STD వ్యాధులు (Sexually Transmitted diseases)
• బాసిల్లస్ ఆంథ్రోసిస్ ద్వారా గొర్రెల్లో ఆంథ్రాక్స్ వ్యాధి వస్తుంది.
• కుక్కలు, పశువుల్లో ట్యుబర్ క్యులోసిస్ అనేది మైకో బ్యాక్టీరియం ట్యుబర్ క్యులోసిస్ వల్ల వస్తుంది.
• పశువుల్లో మైకోబ్యాక్టీరియం బోవిస్ వల్ల ఆక్టినో మైకోసిస్, విబ్రియోటిటస్ వల్ల విబ్రియోసిస్ వ్యాధులు వస్తాయి. కలుషిత ఆహారాన్ని భుజించినప్పుడు ‘బొటులిజం’ వ్యాధి వస్తుంది.

మొక్కలు - బ్యాక్టీరియా వ్యాధులు

• వరి బ్లైట్ - జాంథోమోనాస్ ఒరెజై.
• సిట్రస్ కాంకర్ (నిమ్మగజ్జి) - జాంథోమోనాస్ సిట్రె.
• ఆపిల్ బ్లైట్ - ఎర్వీనియా అమైలోవొరా
• ఆపిల్, పియర్ వ్రణాలు - ఆగ్రో బ్యాక్టిరియం ట్యుమిఫేసియన్‌‌స.
• పత్తి కోణీయ ఆకుమచ్చ తెగులు - జాంథోమోనాస్ మాల్వేసియారం.
• సొలనేసి మొక్కల వడల తెగులు - సూడోమోనాస్ సొలనేసియారం.

బ్యాక్టీరియా కలిగించే వ్యాధులు

కలరా	-	విబ్రియో కలరా
టైఫాయిడ్	-	సాల్మోనెల్లా టైఫి
డిప్తీరియా	-	కొరిని బ్యాక్టీరియం డిప్తీరియె
కోరింత దగ్గు (పెర్టుసిస్)	-	బోర్డిటెల్లా పెర్టుసిస్
ధనుర్వాతం (టెటానస్)	-	క్లొస్ట్రీడియం టెటాని
డీసెంటరీ	-	బాసిల్లస్ డీసెంటరియె
న్యుమోనియా	-	స్ట్రెప్టోకోకస్ న్యుమోనియె
క్షయ (ట్యుబర్ క్యులోసిస్)	-	మైకోబ్యాక్టీరియం ట్యుబర్‌క్యులోసిస్
కుష్టు (లెప్రసీ)	-	మైకోబ్యాక్టీరియం లెప్రె
ప్లేగు	-	యేర్సీనియా పెస్టిస్/ పాశ్చురెల్లా పెస్టిస్
గనేరియా (క్లాప్)	-	నిసేరియా గనేరియా
సిఫిలిస్	-	ట్రిపోనిమా పాల్లిడం