Belastning (mikrobielle) egenskaper, identifikasjon, isolasjon

EN Mikrobiell belastning Det er settet med etterkommere fra en enkelt mikrobiell isolert, som dyrkes i et rent medium og består vanligvis av en rekke organismer som stammer fra samme innledende koloni.

En belastning representerer også et sett med individer fra en populasjon av en mikrobiell art som deler visse fenotypiske og/eller genotypiske egenskaper som litt skiller den fra andre fra samme art, men hvis forskjeller ikke er nok til å kategorisere dem som forskjellige arter.

Fotografi av en petriske plate med fast kulturmedium supplert med antibiotika der resistente mikrober vokser (kilde: mikrorao/cc by-sa (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

Stammen er "grunnlaget" for enhver mikrobiologisk studie, siden det garanterer forskere at parametrene og egenskapene som blir undersøkt om en slags mikrobe bare er spesifikke for den arten. I tillegg tillater det dem å sikre på en måte reproduserbarheten av undersøkelser.

For taksonomiske studier innen mikrobiologi er for eksempel det første målet å oppnå "belastningen" av organismen som er ønsket av en populasjon av en slags annen type mikrobe.

Stammen lar deg holde en slags mikrobe i live og isolert In vitro I lange perioder, det vil si langt fra dets naturlige miljø. Du kan få stammer fra mange forskjellige mikroorganismer, for eksempel bakterier, sopp, virus, protozoer, alger, blant andre.

For vedlikehold av stammene må disse opprettholdes i streng isolasjon, som unngår belastningen å ha kontakt med ethvert forurensende middel som soppsporer eller et hvilket som helst middel for eksterne mikroorganismer.

[TOC]

Kjennetegn på stammer

Alle stammer, uavhengig av type mikroorganisme (arten) de representerer, må oppfylle noen grunnleggende parametere, blant dem:

- De må være stabile genetiske linjer eller ha høy genetisk troskap

Det er viktig at alle individer som forblir innenfor kulturmediet er så nært som mulig blant dem, genetisk sett. Det vil si at alt stammer fra samme individ eller i det minste fra samme befolkning.

Kan tjene deg: Staphylococcus saprophyticus

- De må være enkle å vedlikeholde eller dyrke

Enkeltpersoner som tilhører en belastning, bør være lett å oppbevare i et miljø In vitro. Med andre ord, ikke alle mikrober er i stand til å isolere seg fra sitt naturlige miljø. Hvis disse er vanskelige å dyrke i eksterne medier, kan deres biologi lett endres med minimale endringer i miljøet der de forblir isolert i laboratoriet.

- De må ha rask vekst og utvikling under optimale forhold

Hvis isolerte mikrober ikke utvikler seg raskt innenfor kulturmediet som brukes til dette formålet, kan disse være vanskelige å bevare for studien, siden de kan uttømme næringsstoffene i omgivelsene, endre fasen eller kompromittere deres overlevelse under disse forholdene i disse forhold.

- De må presentere definerte egenskaper og parametere

En isolert mikroorganismestamme må ha felles egenskaper som relaterer den identisk og spesifikt til individer som er identiske med dette. Disse egenskapene må være konstante over tid.

- Enkel manipulasjon

Generelt krever ikke stammer som brukes i rutinemessige undersøkelser for strenge eller kompliserte verktøy eller protokoller. Dette sikrer at både studenter og nye forskere kan opprettholde kontinuiteten i studier over tid.

Id

Molekylær identifikasjon

Det er forskjellige metoder for å identifisere en ny isolert belastning. Imidlertid er for øyeblikket den mest presise, raske og enkle teknikken for å bestemme identiteten til nesten alle arter, analysen av noen få regioner i de genetiske sekvensene som utgjør individets genom.

Vanligvis utføres disse analysene som forsterker spesifikke DNA -regioner med PCR -teknikken (polymerasekjedereaksjon). Disse teknikkene varierer i henhold til kanten, familien og typen mikroorganisme du vil vite identiteten. Generelt er disse regionene:

- Regionene som koder for ribosomales arns

- Genene som koder for proteinunderenhetene som deltar i pusten (spesielt hvis organismen er aerob)

- Det genetiske området som koder for aktinmikrofilamenter (en del av cytoskjelettet)

- Noen genetiske regioner av kloroplast- eller proteinunderenheter som deltar i fotosyntesen (for noen alger og cyanobakterier og for alle planter)

Kan tjene deg: saprofytter

Når disse genomfragmentene er blitt forsterket, blir de sekvensert for å vite rekkefølgen på nukleotidene som utgjør disse genomregionene. Dette gjøres gjennom NGS -teknikker (engelsk Neste generasjons sekvensering) Med spesialiserte team kjent som Sequencers.

De sekvenserte regionene sammenlignes med sekvensene av mikroorganismer av den typen som allerede er rapportert ovenfor, noe som er mulig ved å bruke for eksempel databasen som er satt inn på GenBank -nettstedet (https: // www.NCBI.NLM.NIH.GOV/GENBANK/).

Morfologisk identifikasjon

I laboratorier som ikke har molekylære biologiske verktøy for å analysere de genetiske egenskapene, brukes andre fenotypiske parametere for identifisering av stammene til mange mikroorganismer. Nok en gang varierer de fenotypiske egenskapene som studeres avhengig av organismen, kanten, familien og arten som blir vurdert. Blant disse parametrene studeres:

- De morfologiske egenskapene til mikroben i kulturmediet. Egenskaper som: farge, form, tekstur, veksttype, blant andre aspekter observeres.

- Analyse av metabolske produkter ved bruk av biokjemiske verktøy. Produksjonen av sekundære metabolitter, utskillte kjemiske forbindelser, blant andre, studeres.

- Proteinkarakterisering og krystallisering. Interne proteiner fra mikroorganismer blir ekstrahert og studert uavhengig.

Den typiske tingen i mikrobiologiske studier er å utføre karakteriseringen av stammer med begge typer identifikasjon, det vil si både gjennom morfologiske observasjoner og molekylær analyse.

Belastningsisolasjon

Isolasjonen av stammer innebærer flere teknikker som også brukes til å skille en slags mikrobe fra en annen. Evnen til å isolere belastningen av en slags interesse er avgjørende for å bestemme nøyaktig egenskapene som definerer den.

De fleste stammer isolasjonsteknikker ble opprettet i løpet av det nittende århundre av foreldrene til Louis Pasteur og Robert Koch mikrobiologi. Begge kjempet obsessivt for å oppnå rene cellekulturer (stammer) av mikroorganismene de studerte.

Kilde: Sentebrinka/CC av (https: // creativeCommons.Org/lisenser/av/4.0) via Wikimedia Commons

For å oppnå disse cellekulturene, undersøkte de et stort mangfold av teknikker og verktøy, fra bruk av sterile pinner til variasjoner i sammensetningen av kulturmediene der mikrober de studerte forberedte seg på å vokse.

Kan tjene deg: Plasmodium malariae: Kjennetegn, morfologi, livssyklus

Belastningsisolasjonsteknikker

For tiden er alle teknikkene utviklet og brukt av disse forskerne og noen andre mer moderne i 6 forskjellige typer, som er:

- Rayado, striper eller riper: Ved hjelp av et fint og spiss instrument, stedet der mikroorganismen ligger (spesielt for voksende avlinger er lokalisert In vitro i solid medium). Med det ekstreme som en stripete mikroorganisme ble berørt med, et sterilt faststoff rik på næringsstoffer.

- Fordypning eller fusjon i midten: Det tas en liten prøve av mikrober (det kan være som den som er tatt i den forrige teknikken) og plasseres inne i vekstmediet i en flytende tilstand, agar tilsettes for å størkne, og det forventes å avkjøle. Koloniene vil bare bli observert når mikroorganismen er veldig utviklet.

- Serielle fortynninger: Et utvalg av det opprinnelige stedet arten ble utvannet dannes på rad i et sterilt medium fritt av andre mikroorganismer. Fortynningene er "såing" i solide medier, og koloniene forventes å vises.

- Eksklusive kulturmedier: De er kultur betyr at det bare tillater vekst av bare den type mikrob av interesse; det vil si at den har komponenter eller næringsstoffer som bare tillater vekst av belastningen du vil isolere.

- Manuell eller mekanisk separasjon: En liten prøve av mikroben som er ønsket å isolere blir plassert og gjennom et mikroskop et enkelt individ fra arten fra resten av individene rundt det er prøvd å skille.

Noen av disse teknikkene er lettere å bruke enn andre. Imidlertid bruker forskere dem i henhold til de biologiske egenskapene til studiarten.

Referanser

1. Av Kruif, P. (nitten nittiseks). Mikrobejegere. Houchton Mifflin Harcourt.
2. Dijkshoorn, l., Ursing, b. M., & Ursing, j. B. (2000). Belastning, klon og arter: Kommentarer til tre grunnleggende konsepter av bakteriologi. Journal of Medical Microbiology, 49 (5), 397-401.
3. Marx, v. (2016). Mikrobiologi: Veien til identifikasjon av belastningsnivå. Nature Methods, 13 (5), 401-404.
4. Willey, J. M., Sherwood, l., & Wouretton, C. J. (2009). Prescotts prinsipper for mikrobiologi. Boston (MA): McGraw-Hill Higher Education.
5. Williams, J. TIL. (Red.). (2011). Strain Engineering: Metoder og protokoller (Vol. 765, s. 389-407). New York: Human Press.