Stamme (mikrobielle) egenskaber, identifikation, isolering

4316
Basil Manning

EN mikrobiel stamme er sæt af efterkommere fra et enkelt mikrobielt isolat, der dyrkes i et rent medium og normalt består af en række organismer, der stammer fra den samme oprindelige koloni.

En stamme repræsenterer også et sæt individer fra en population af en mikrobiel art, der deler visse fænotypiske og / eller genotypiske egenskaber, der adskiller den lidt fra andre af samme art, men hvis forskelle ikke er tilstrækkelige til at kategorisere dem som forskellige arter..

Foto af en petriskål med fast dyrkningsmedium suppleret med antibiotika, hvor resistente mikrober vokser (Kilde: Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

Stammen er "basis" for enhver mikrobiologisk undersøgelse, da den garanterer forskere, at de parametre og egenskaber, der undersøges for en art af mikrober, kun er specifikke for den art. Derudover giver det dem mulighed for på en bestemt måde at sikre, at undersøgelserne er reproducerbare..

For eksempel til taksonomiske studier inden for mikrobiologi er det første mål at opnå "stammen" af organismen, der skal klassificeres, da det på denne måde er muligt præcist at definere, hvilke af de taksonomiske egenskaber, der adskiller denne delmængde inden for en population af en art af enhver anden mikrobeart.

Stammen gør det muligt at holde en mikrobeart levende og isoleret in vitro i lange perioder, dvs. væk fra deres naturlige miljø. Stammer af mange mikroorganismer af forskellige typer kan opnås, såsom bakterier, svampe, vira, protozoer, alger, blandt andre..

Til vedligeholdelse af stammerne skal de holdes i streng isolering, hvilket undgår, at stammen har kontakt med ethvert forurenende middel, såsom svampesporer eller ethvert eksternt mikroorganismemiddel..

Artikelindeks

  • 1 Karakteristik af stammerne
  • 2 Identifikation
    • 2.1 Molekylær identifikation
    • 2.2 Morfologisk identifikation
  • 3 Isolering af stammer
    • 3.1 Teknikker til isolering af stamme
  • 4 Referencer

Stammeegenskaber

Alle stammer, uanset hvilken type mikroorganisme (arten) de repræsenterer, skal opfylde nogle grundlæggende parametre, blandt hvilke:

- De skal være stabile genetiske linjer eller have høj genetisk troskab

Det er vigtigt, at alle personer, der forbliver inden for kulturmediet, er så tæt på hinanden som muligt, genetisk set. Det vil sige, at de alle stammer fra det samme individ eller i det mindste fra den samme befolkning.

- De skal være lette at vedligeholde eller vokse

Personer, der tilhører en stamme, skal være lette at vedligeholde i et miljø in vitro. Med andre ord er ikke alle mikrober i stand til at isolere sig fra deres naturlige miljø. Hvis disse er vanskelige at dyrke i eksterne medier, kan deres biologi let ændres med minimale ændringer i miljøet, hvor de holdes isoleret i laboratoriet..

- De skal have hurtig vækst og udvikling under optimale forhold

Hvis isolerede mikrober ikke udvikler sig hurtigt inden for det kulturmedium, der anvendes til dette formål, kan de være vanskelige at bevare til undersøgelse, da de kan nedbryde næringsstoffer fra deres miljø, ændre fase eller kompromittere deres overlevelse under disse forhold..

- De skal have definerede karakteristika og parametre

En stamme af isolerede mikroorganismer skal have fælles egenskaber, der relaterer den identisk og specifikt til personer, der er identiske med den. Disse egenskaber skal være konstante over tid.

- Let at håndtere

Generelt kræver de stammer, der anvendes i rutinemæssige undersøgelser, ikke alt for strenge eller komplicerede værktøjer eller protokoller. Dette sikrer, at både studerende og nye forskere kan bevare kontinuiteten i studierne over tid..

ID

Molekylær identifikation

Der er forskellige metoder til at identificere en nyligt isoleret stamme. Imidlertid er den mest præcise, hurtige og enkle teknik til bestemmelse af identiteten af ​​næsten enhver art på nuværende tidspunkt analysen af ​​nogle få regioner af de genetiske sekvenser, der udgør individets genom..

Normalt udføres disse analyser ved at amplificere specifikke DNA-regioner med PCR (Polymerase Chain Reaction) -teknikken. Disse teknikker varierer alt efter kanten, familien og typen af ​​mikroorganisme, hvis identitet ønskes. Disse regioner er generelt:

- De kodende regioner for ribosomale RNA'er

- De gener, der koder for proteinunderenhederne, der deltager i åndedrættet (især hvis organismen er aerob)

- Den genetiske region, der koder for actinmikrofilamenter (en del af cytoskeletet)

- Nogle genetiske områder af kloroplast eller protein underenheder involveret i fotosyntese (for nogle alger og cyanobakterier og for alle planter)

Når først disse genomfragmenter er blevet amplificeret, sekventeres de for at bestemme rækkefølgen af ​​de nukleotider, der udgør disse regioner i genomet. Dette gøres gennem NGS-teknikker. Næste generations sekventering) med specialudstyr kendt som sequencere.

De sekventerede regioner sammenlignes med sekvenserne af mikroorganismer af denne type, der allerede er rapporteret tidligere, hvilket er muligt ved hjælp af for eksempel den database, der er deponeret på GenBank-webstedet (https: // www. Ncbi.nlm.nih.gov/ genbank /).

Morfologisk identifikation

I laboratorier, der ikke har molekylærbiologiske værktøjer til at analysere genetiske egenskaber, anvendes andre fænotypiske parametre til at identificere stammer fra mange mikroorganismer. Igen varierer de fænotypiske egenskaber, der undersøges, afhængigt af organismen, phylum, familie og art, der overvejes. Blandt disse parametre undersøges:

- De morfologiske egenskaber ved mikroben i dyrkningsmediet. Egenskaber som: farve, form, struktur, væksttype, blandt andre aspekter, observeres..

- Analyse af metaboliske produkter ved hjælp af biokemiske værktøjer. Produktionen af ​​blandt andet sekundære metabolitter, udskilte kemiske forbindelser undersøges..

- Karakterisering og krystallisering af proteiner. Interne proteiner fra mikroorganismer ekstraheres og undersøges uafhængigt.

Det typiske i mikrobiologiske undersøgelser er at karakterisere stammerne med begge typer identifikation, det vil sige både gennem morfologiske observationer og molekylær analyse..

Isolering af stammer

Isolering af stammer involverer flere teknikker, der også bruges til at adskille en mikroberart fra en anden. Evnen til at isolere stammen fra en art af interesse er afgørende for nøjagtigt at bestemme dens definerende egenskaber..

De fleste stammeisoleringsteknikker blev oprettet i løbet af det 19. århundrede af fædre til mikrobiologi Louis Pasteur og Robert Koch. Begge stræbte obsessivt efter at opnå rene cellekulturer (stammer) af de mikroorganismer, de studerede.

Kilde: Sentebrinka / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) via Wikimedia Commons

For at opnå disse cellekulturer udforskede de en stor mangfoldighed af teknikker og værktøjer, fra brugen af ​​sterile tandstikkere til variationer i sammensætningen af ​​dyrkningsmediet, hvor mikroberne, de studerede, var rede til at vokse..

Stammeisoleringsteknikker

På nuværende tidspunkt er alle teknikker udviklet og brugt af disse forskere og nogle mere moderne teknologier samlet i 6 forskellige typer, som er:

- Ridser, striber eller ridser: ved hjælp af et fint og spids instrument berøres det sted, hvor mikroorganismen findes (især for dyrkede kulturer in vitro i fast medium). Med den ende, hvormed mikroorganismen blev berørt, laves et sterilt fast medium rig på næringsstoffer ridser.

- Nedsænkning eller fusion i midten: Der tages en lille prøve af mikrober (det kan være som den, der er taget i den kendte teknik) og anbringes inde i vækstmediet i flydende tilstand, agar tilsættes for at størkne, og det forventes at afkøle. Kolonier vil kun blive observeret, når mikroorganismen er højt udviklet.

- Seriefortyndinger: en prøve fra det oprindelige sted, hvor arten blev opsamlet, fortyndes fortløbende i et sterilt medium uden andre mikroorganismer. Fortyndinger "podes" på faste medier, og kolonier forventes at dukke op..

- Eksklusive kulturmedier: de er kulturmedier, der kun tillader vækst af den type mikrobe af interesse; det vil sige, at den har komponenter eller næringsstoffer, der kun tillader, at stammen vokser.

- Manuel eller mekanisk adskillelse: en lille prøve af mikroben, der skal isoleres, placeres, og gennem et mikroskop forsøger man at adskille et enkelt individ af arten fra resten af ​​individerne, der omgiver den.

Nogle af disse teknikker er lettere at bruge end andre. Forskere bruger dem dog i henhold til de biologiske egenskaber ved undersøgelsesarten..

Referencer

  1. De Kruif, P. (1996). Mikrojægere. Houghton Mifflin Harcourt.
  2. Dijkshoorn, L., Ursing, B. M., & Ursing, J. B. (2000). Stamme, klon og arter: kommentarer til tre grundlæggende begreber inden for bakteriologi. Tidsskrift for medicinsk mikrobiologi, 49 (5), 397-401.
  3. Marx, V. (2016). Mikrobiologi: vejen til identifikation af belastningsniveau. Naturmetoder, 13 (5), 401-404.
  4. Willey, J. M., Sherwood, L., & Woolverton, C. J. (2009). Prescotts principper for mikrobiologi. Boston (MA): McGraw-Hill videregående uddannelse.
  5. .

Endnu ingen kommentarer