Rek (microbiële) kenmerken, identificatie, isolatie

A Microbiële stam Het is de reeks nakomelingen van een enkele microbiële geïsoleerde, die in een puur medium wordt gekweekt en meestal bestaat uit een opeenvolging van organismen die voortkomen uit dezelfde initiële kolonie.

Een stam vertegenwoordigt ook een reeks individuen uit een populatie van een microbiële soort die bepaalde fenotypische en/of genotypische kenmerken deelt die het enigszins onderscheiden van anderen van dezelfde soort, maar waarvan de verschillen niet voldoende zijn om ze als verschillende soorten te categoriseren.

Foto van een petri-plaat met vaste kweekmedium aangevuld met antibiotica waar resistente microben groeien (bron: microra/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0) Via Wikimedia Commons)

De stam is de "basis" voor elk microbiologisch onderzoek, omdat het wetenschappers garandeert dat de parameters en kenmerken die worden onderzocht over een soort microbe alleen specifiek voor die soort zijn. Bovendien stelt het hen in staat om in zekere zin de reproduceerbaarheid van onderzoeken te waarborgen.

Voor taxonomische studies in de microbiologie is het eerste doel om 'de spanning' te verkrijgen van het organisme dat gewenst is van een bevolking van een soort van enig ander soort microbe.

Met de spanning kunt u een soort microbe levend en geïsoleerd houden In vitro Lange tijd, dat wil zeggen verre van zijn natuurlijke omgeving. U kunt stammen verkrijgen van veel verschillende micro -organismen, zoals bacteriën, schimmels, virussen, protozoa, algen, onder andere.

Voor het onderhoud van de stammen moeten deze worden gehandhaafd in strikte isolatie, waardoor de spanning wordt vermeden om contact te hebben met een vervuilingsmiddel zoals schimmelsporen of een agent van externe micro -organismen.

[TOC]

Kenmerken van stammen

Alle stammen, ongeacht het type micro -organisme (de soort) die ze vertegenwoordigen, moeten enkele basisparameters vervullen, waaronder:

- Het moeten stabiele genetische lijnen zijn of een hoge genetische trouw hebben

Het is belangrijk dat alle individuen die binnen het kweekmedium blijven, er zo dicht mogelijk bij hen zijn, genetisch gezien. Dat wil zeggen, die allemaal afkomstig zijn van hetzelfde individu of, althans, van dezelfde bevolking.

Kan u van dienst zijn: Staphylococcus saprofyticus

- Ze moeten gemakkelijk te onderhouden of te cultiveren zijn

Personen die tot een spanning behoren, moeten gemakkelijk in een omgeving te bewaren zijn In vitro. Met andere woorden, niet alle microben kunnen zich isoleren van hun natuurlijke omgeving. Als deze moeilijk te cultiveren zijn in externe media, kan hun biologie gemakkelijk worden gewijzigd met minimale veranderingen in de omgeving waarin ze geïsoleerd blijven in het laboratorium.

- Ze moeten een snelle groei en ontwikkeling hebben in optimale omstandigheden

Als geïsoleerde microben zich niet snel ontwikkelen binnen het kweekmedium dat voor dit doel wordt gebruikt, kunnen deze moeilijk te behouden zijn voor hun studie, omdat ze de voedingsstoffen in hun omgeving kunnen uitputten, de fase kunnen veranderen of hun overleving in deze omstandigheden in deze omstandigheden kunnen veranderen in deze omstandigheden voorwaarden.

- Ze moeten gedefinieerde kenmerken en parameters presenteren

Een geïsoleerde micro -organisme -spanning moet gemeenschappelijke kenmerken hebben die het identiek en specifiek relateren aan personen die hier identiek aan zijn. Deze kenmerken moeten in de loop van de tijd constant zijn.

- Gemakkelijke manipulatie

Over het algemeen vereisen stammen die worden gebruikt bij routinematige onderzoeken niet te rigoureuze of gecompliceerde tools of protocollen. Dit zorgt ervoor dat zowel studenten als nieuwe onderzoekers de continuïteit van studies in de loop van de tijd kunnen handhaven.

ID kaart

Moleculaire identificatie

Er zijn verschillende methoden om een ​​vers geïsoleerde stam te identificeren. Momenteel is echter de meest precieze, snelle en eenvoudige techniek om de identiteit van bijna elke soort te bepalen de analyse van enkele regio's van de genetische sequenties die het genoom van het individu vormen.

Meestal worden deze analyses uitgevoerd die specifieke DNA -gebieden versterken met de PCR -techniek (polymerasekettingreactie). Deze technieken variëren afhankelijk van de rand, de familie en het type micro -organisme waarvan je de identiteit wilt weten. Over het algemeen zijn deze regio's:

- De regio's die coderen voor ribosomales arns

- De genen die coderen voor de eiwitsubeenheden die deelnemen aan ademhaling (vooral als het organisme aerobe is)

- Het genetische gebied dat codeert voor actinemicrofilamenten (onderdeel van het cytoskelet)

- Sommige genetische gebieden van chloroplast- of eiwit -subeenheden die deelnemen aan fotosynthese (voor sommige algen en cyanobacteriën en voor alle planten)

Kan u van dienst zijn: saprofytes

Zodra deze genoomfragmenten met succes zijn versterkt, worden ze gesequenced om de volgorde van de nucleotiden te kennen die deze genoomgebieden vormen. Dit wordt gedaan via NGS -technieken (Engels Volgende generatie sequencing) Met gespecialiseerde teams bekend als sequencers.

De gesequentieerde regio's worden vergeleken met de sequenties van de micro -organismen van dat type dat al hierboven is gerapporteerd, wat mogelijk is door bijvoorbeeld de database te gebruiken die wordt afgezet op de GenBank -website (https: // www.NCBI.NLM.NIH.Gov/GenBank/).

Morfologische identificatie

In laboratoria die geen moleculaire biologiehulpmiddelen hebben om de genetische kenmerken te analyseren, worden andere fenotypische parameters gebruikt voor de identificatie van de stammen van veel micro -organismen. Nogmaals, de fenotypische kenmerken die worden bestudeerd, variëren afhankelijk van het organisme, de rand, de familie en de soorten die worden overwogen. Onder deze parameters worden bestudeerd:

- De morfologische kenmerken van de microbe in het kweekmedium. Eigenschappen zoals: kleur, vorm, textuur, groeitype, onder andere worden waargenomen.

- Analyse van metabole producten met behulp van biochemische hulpmiddelen. De productie van secundaire metabolieten, uitgescheiden chemische verbindingen, is onder meer bestudeerd.

- Eiwitkarakterisering en kristallisatie. Interne eiwitten uit micro -organismen worden onafhankelijk geëxtraheerd en bestudeerd.

Het typische ding in microbiologische studies is het uitvoeren van de karakterisering van stammen met beide soorten identificatie, dat wil zeggen, zowel door morfologische waarnemingen als moleculaire analyse.

Spanning isolatie

De isolatie van stammen impliceert verschillende technieken die ook worden gebruikt om een ​​soort microbe te scheiden van een andere. Het vermogen om de spanning van een soort interesse te isoleren is essentieel om precies de kenmerken te bepalen die deze definiëren.

De meeste soorten isolatietechnieken zijn gemaakt in de loop van de negentiende eeuw door de ouders van de Louis Pasteur en Robert Koch Microbiology. Beide worstelden obsessief om pure celculturen (stammen) te verkrijgen van de micro -organismen die ze bestudeerden.

Bron: sentebrinka/cc door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/4.0) Via Wikimedia Commons

Om deze celculturen te verkrijgen, onderzochten ze een grote diversiteit aan technieken en hulpmiddelen, van het gebruik van steriele sticks tot variaties in de samenstelling van de kweekmedia waar de microben die ze bestudeerden zich aan het voorbereiden waren om te groeien om te groeien.

Kan u dienen: Plasmodium malariae: kenmerken, morfologie, levenscyclus

Spanning isolatietechnieken

Momenteel zijn alle technieken ontwikkeld en gebruikt door deze onderzoekers en enkele andere meer moderne in 6 verschillende typen, die zijn:

- Rayado, strepen of krassen: Met behulp van een fijn en puntig instrument, is de plaats waar het micro -organisme zich bevindt (speciaal voor het kweken van gewassen bevindt In vitro in vast medium). Met het uiterste waarmee een gestreepte micro -organisme werd aangeraakt, een steriel vast medium dat rijk is aan voedingsstoffen.

- Onderdompeling of fusie in het midden: Een klein monster van microben wordt genomen (het kan zijn zoals die in de vorige techniek genomen) en in het medium van groei in een vloeibare toestand wordt geplaatst, wordt Agar toegevoegd om te stollen en wordt verwacht dat het afkoelt. De kolonies zullen alleen worden waargenomen wanneer het micro -organisme zeer ontwikkeld is.

- Seriële verdunningen: Een monster van de oorspronkelijke plaats waaruit de soort werd verdund, wordt opeenvolgend gevormd in een steriel medium vrij van andere micro -organismen. De verdunningen "zaaien" in solide media en de kolonies zullen naar verwachting verschijnen.

- Exclusieve cultuurmedia: Ze zijn cultuur betekent dat de groei van alleen het type microbe van interesse toestaat; dat wil zeggen, het heeft componenten of voedingsstoffen die alleen de groei van de spanning mogelijk maken die u wilt isoleren.

- Handmatige of mechanische scheiding: Een klein monster van de microbe die gewenst is om te isoleren wordt geplaatst en door een microscoop wordt een enkele persoon van de soort van de soort van de rest van de individuen erom geprobeerd te scheiden.

Sommige van deze technieken zijn gemakkelijker te gebruiken dan andere. Onderzoekers gebruiken ze echter volgens de biologische kenmerken van de studiesoorten.

Referenties

1. Van Kruif, p. (1996). Microbe jagers. Houchton Mifflin Harcourt.
2. Dijkshoorn, l., Ursing, b. M., & Ursing, j. B. (2000). Stam, kloon en soorten: opmerkingen over drie basisconcepten van bacteriologie. Journal of Medical Microbiology, 49 (5), 397-401.
3. Marx, V. (2016). Microbiologie: de weg naar identificatie op spanningsniveau. Nature Methods, 13 (5), 401-404.
4. Willey, J. M., Sherwood, L., & Wouretton, c. J. (2009). Prescott's principes van microbiologie. Boston (MA): McGraw-Hill Higher Education.
5. Williams, J. NAAR. (ED.)). (2011). Strain Engineering: Methods and Protocols (Vol. 765, pp. 389-407). New York: Human Press.