Stamme (mikrobielle) egenskaper, identifikasjon, isolasjon

1502
Basil Manning

EN mikrobiell belastning er settet med etterkommere fra et enkelt mikrobielt isolat, som dyrkes i et rent medium og vanligvis består av en rekke organismer som kommer fra samme opprinnelige koloni.

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

Foto av en petriskål med fast dyrkningsmedium supplert med antibiotika der 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 studie, da den garanterer forskere at parametrene og egenskapene som undersøkes om en art av mikrober bare er spesifikke for den arten. I tillegg tillater det dem å sikre, på en viss måte, reproduserbarheten av undersøkelsene..

For taksonomiske studier i mikrobiologi er det første målet å oppnå "stammen" av organismen som skal klassifiseres, siden det på denne måten er mulig å definere nøyaktig hvilke av de taksonomiske egenskapene som skiller denne delmengden innenfor en populasjon av en art av en hvilken som helst annen art av mikrober.

Stammen lar en art av mikrober holdes i live og isoleres in vitro i lange perioder, det vil si borte fra deres naturlige miljø. Stammer av mange mikroorganismer av forskjellige typer kan oppnås, slik som bakterier, sopp, virus, protozoer, alger, blant andre..

For å opprettholde stammene, må de holdes i streng isolasjon, noe som unngår at stammen har kontakt med et hvilket som helst forurensende middel som soppsporer eller et eksternt mikroorganismemiddel..

Artikkelindeks

  • 1 Kjennetegn ved stammene
  • 2 Identifikasjon
    • 2.1 Molekylær identifikasjon
    • 2.2 Morfologisk identifikasjon
  • 3 Isolering av stammer
    • 3.1 Strekkisoleringsteknikker
  • 4 Referanser

Stammeegenskaper

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

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

Det er viktig at alle individer som holder seg innenfor kulturmediet, er nærmest hverandre, genetisk sett. Det vil si at de alle kommer fra samme individ eller i det minste fra samme befolkning.

- De må være enkle å vedlikeholde eller vokse

Individer som tilhører en belastning må være enkle å vedlikeholde 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 holdes isolert i laboratoriet..

- De må ha rask vekst og utvikling under optimale forhold

Hvis isolerte mikrober ikke utvikler seg raskt i dyrkningsmediet som brukes til dette formålet, kan det være vanskelig å bevare dem for studier, da de kan tømme næringsstoffer fra omgivelsene, endre fase eller kompromittere deres overlevelse under disse forholdene..

- De må presentere definerte egenskaper og parametere

En stamme av isolerte mikroorganismer må ha vanlige egenskaper som relaterer den identisk og spesifikt til individer som er identiske med den. Disse egenskapene må være konstante over tid.

- Enkel å håndtere

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

ID

Molekylær identifikasjon

Det er forskjellige metoder for å identifisere en nylig isolert stamme. Imidlertid er for tiden den mest presise, raske og enkle teknikken for å bestemme identiteten til nesten hvilken som helst art, analysen av noen få regioner av de genetiske sekvensene som utgjør individets genom..

Vanligvis utføres disse analysene ved å amplifisere spesifikke DNA-regioner med PCR (Polymerase Chain Reaction) -teknikken. Disse teknikkene varierer i henhold til kanten, familien og typen mikroorganisme hvis identitet er ønsket. Disse regionene er generelt:

- De kodende regionene for ribosomale RNAer

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

- Den genetiske regionen som koder for aktinmikrofilamenter (del av cytoskelettet)

- Noen genetiske regioner av kloroplasten eller proteinunderenhetene involvert i fotosyntese (for noen alger og cyanobakterier og for alle planter)

Når disse genomfragmentene er blitt forsterket, blir de sekvensert for å bestemme rekkefølgen på nukleotidene som utgjør disse regionene i genomet. Dette gjøres gjennom NGS-teknikker. Neste generasjons sekvensering) med spesialutstyr kjent som sequencere.

De sekvenserte regionene sammenlignes med sekvensene av mikroorganismer av denne typen som allerede er rapportert tidligere, noe som er mulig ved å bruke for eksempel databasen som er deponert på GenBank-nettstedet (https: // www. Ncbi.nlm.nih.gov/ genbank /).

Morfologisk identifikasjon

I laboratorier som ikke har molekylærbiologiske verktøy for å analysere genetiske egenskaper, brukes andre fenotypiske parametere for å identifisere stammene til mange mikroorganismer. Nok en gang varierer de fenotypiske egenskapene som studeres, avhengig av organismen, fylum, familie og art som blir vurdert. Blant disse parametrene er studert:

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

- Analyse av metabolske produkter ved hjelp av biokjemiske verktøy. Produksjonen av sekundære metabolitter, utskilt kjemiske forbindelser, er blant annet studert..

- Karakterisering og krystallisering av proteiner. Interne proteiner fra mikroorganismer ekstraheres og studeres uavhengig.

Det typiske i mikrobiologiske studier er å karakterisere stammene med begge typer identifikasjon, det vil si både gjennom morfologiske observasjoner og molekylær analyse..

Isolering av stammer

Isolering av stammer involverer flere teknikker som også brukes til å skille en mikroberart fra en annen. Evnen til å isolere stammen av en art av interesse er viktig for å nøyaktig bestemme dens definerende egenskaper..

De fleste stammeisoleringsteknikker ble opprettet i løpet av 1800-tallet av fedrene til mikrobiologien Louis Pasteur og Robert Koch. Begge prøvde obsessivt å oppnå rene cellekulturer (stammer) av mikroorganismer de studerte.

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

For å oppnå disse cellekulturene, utforsket de et stort mangfold av teknikker og verktøy, fra bruk av sterile tannpirkere til variasjoner i sammensetningen av kulturmediene der mikrober de studerte var forberedt på å vokse..

Stammeisoleringsteknikker

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

- Riper, striper eller riper: ved å bruke et fint og spiss instrument berøres stedet der mikroorganismen finnes (spesielt for voksne kulturer in vitro i fast medium). Med slutten som mikroorganismen ble berørt med, blir et sterilt fast medium rik på næringsstoffer riper.

- Nedsenking eller fusjon i midten: Det tas en liten prøve av mikrober (den kan være som den som er tatt i kjent teknikk) og plasseres inne i vekstmediet i flytende tilstand, agar tilsettes for å stivne og det forventes å avkjøles. Kolonier vil bare bli observert når mikroorganismen er høyt utviklet.

- Seriefortynninger: en prøve fra det opprinnelige stedet der arten ble samlet, fortynnes fortløpende i et sterilt medium uten andre mikroorganismer. Fortynninger blir "sådd" på faste medier og kolonier forventes å dukke opp..

- Eksklusive kulturmedier: de er kulturmedier som tillater vekst av bare den typen mikrober av interesse; det vil si at den har komponenter eller næringsstoffer som bare lar veksten av stammen isoleres.

- Manuell eller mekanisk separasjon: en liten prøve av mikroben som skal isoleres plasseres, og gjennom et mikroskop forsøkes det å skille et enkelt individ av arten fra resten av individene som omgir den.

Noen av disse teknikkene er enklere å bruke enn andre. Forskerne bruker dem imidlertid i henhold til de biologiske egenskapene til studieartene..

Referanser

  1. De Kruif, P. (1996). Mikrojegere. Houghton Mifflin Harcourt.
  2. Dijkshoorn, L., Ursing, B. M., & Ursing, J. B. (2000). Stamme, klone og arter: kommentarer til tre grunnleggende begreper bakteriologi. Tidsskrift for medisinsk mikrobiologi, 49 (5), 397-401.
  3. Marx, V. (2016). Mikrobiologi: veien til identifikasjon av belastningsnivå. Naturmetoder, 13 (5), 401-404.
  4. Willey, J. M., Sherwood, L., & Woolverton, C. J. (2009). Prescotts prinsipper for mikrobiologi. Boston (MA): McGraw-Hill Higher Education.
  5. .

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.