SEV (MIKROBIOLOŠKI): ZNAČILNOSTI, IDENTIFIKACIJA, IZOLACIJA - BIOLOGIJA - 2026

Mikrobni soj je množica potomcev iz enega samega mikrobno izolata, ki se goji v čisti mediju, ki je navadno sestavljen iz več zaporednih organizmov, ki izhajajo iz iste začetne kolonije.

Sov predstavlja tudi skupino posameznikov populacije mikrobioloških vrst, ki imajo določene fenotipske in / ali genotipske značilnosti, ki ga nekoliko razlikujejo od drugih iste vrste, vendar katerih razlike niso dovolj, da bi jih lahko razvrstili med različne vrste.

Fotografija Petrijeve posode s trdnim gojiščem, dopolnjena z antibiotiki, kjer rastejo odporni mikrobi (Vir: Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prek Wikimedia Commons)

Sev je "osnova" za vsako mikrobiološko raziskavo, saj znanstvenikom zagotavlja, da so parametri in značilnosti, ki se preučujejo glede vrste mikroba, specifične samo za to vrsto. Poleg tega jim omogoča, da na določen način zagotovijo obnovljivost preiskav.

Na primer, za taksonomske študije mikrobiologije je prvi cilj pridobiti "sev" organizma, ki ga je treba razvrstiti, saj je na ta način mogoče natančno določiti vse taksonomske značilnosti, ki ločujejo to podvrsto v populacije ene vrste katere koli druge vrste mikrobov.

Sev omogoča ohranjanje žive in izolirane vrste mikrobov in vitro dalj časa, torej daleč od naravnega okolja. Pridobiti je mogoče številne mikroorganizme različnih vrst, na primer bakterije, glive, virusi, protozoji, alge.

Za vzdrževanje sevov jih je treba hraniti v strogi izolaciji, kar preprečuje, da bi sev imel stik s katerim koli onesnaževalcem, kot so glivične spore ali katerim koli zunanjim povzročiteljem mikroorganizmov.

Značilnosti deformacije

Vsi sevi, ne glede na vrsto mikroorganizma (vrste), ki ga predstavljajo, morajo izpolnjevati nekatere osnovne parametre, med katerimi so:

- Morajo biti stabilne genetske linije ali imeti visoko genetsko zvestobo

Pomembno je, da so vsi posamezniki, ki ostanejo v kulturnem mediju, čim bolj blizu drug drugemu, genetsko gledano. Se pravi, vsi izhajajo iz istega posameznika ali vsaj iz iste populacije.

- Morajo jih enostavno vzdrževati ali rasti

Posameznike, ki pripadajo sevu, mora biti enostavno in vitro vzdrževati. Z drugimi besedami, niso vsi mikrobi sposobni izolirati se iz svojega naravnega okolja. Če jih je težko razviti v zunanjih medijih, je mogoče njihovo biologijo zlahka spremeniti z minimalnimi spremembami okolja, v katerem se hranijo izolirano v laboratoriju.

- V optimalnih pogojih morajo imeti hitro rast in razvoj

Če se izolirani mikrobi v kulturi, ki se uporablja za ta namen, ne razvijejo hitro, jih je težko ohraniti za študij, saj lahko v teh pogojih izčrpavajo hranila v svojem okolju, spremenijo fazo ali ogrozijo preživetje. .

- Predstavljati morajo definirane značilnosti in parametre

Sev izoliranih mikroorganizmov mora imeti skupne značilnosti, ki jih povezujejo identično in posebej s posamezniki, ki so enaki njemu. Te lastnosti morajo biti sčasoma konstantne.

- Enostaven za uporabo

Na splošno sevi, ki se uporabljajo v rutinskih preiskavah, ne zahtevajo preveč strogih ali zapletenih orodij ali protokolov. To zagotavlja, da lahko študenti in novi raziskovalci sčasoma ohranjajo kontinuiteto študija.

ID

Molekularna identifikacija

Obstajajo različne metode za identifikacijo na novo izoliranega seva. Vendar pa je trenutno najbolj natančna, hitra in enostavna tehnika ugotavljanja identitete skoraj katere koli vrste analiza nekaj regij genske sekvence, ki sestavljajo genom posameznika.

Običajno se te analize izvajajo z množenjem določenih regij DNA s tehniko PCR (polimerazna verižna reakcija). Te tehnike se razlikujejo glede na rob, družino in vrsto mikroorganizmov, katerih identiteta je zaželena. Te regije so na splošno:

- Območja, ki kodirajo ribosomske RNA

- Geni, ki kodirajo beljakovinske podenote, ki sodelujejo pri dihanju (še posebej, če je organizem aeroben)

- Genska regija, ki kodira mikrofilamente aktina (del citoskeleta)

- Nekatera genska območja kloroplasta ali beljakovinskih podenot, ki sodelujejo pri fotosintezi (za nekatere alge in cianobakterije ter za vse rastline)

Ko se ti fragmenti genoma uspešno amplificirajo, jih sekvenciramo, da določimo vrstni red nukleotidov, ki sestavljajo ta področja genoma. To se izvaja s tehnikami NGS (Next Generation Sequisting) s specializirano opremo, znano kot sekvence.

Sekvencirana območja primerjamo z zaporedji mikroorganizmov te vrste, o katerih smo že poročali, kar je mogoče na primer z uporabo baze podatkov, ki je deponirana na spletni strani GenBank (https: // www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/).

Morfološka identifikacija

V laboratorijih, ki nimajo orodij za molekularno biologijo za analizo genetskih značilnosti, se za identifikacijo sevov številnih mikroorganizmov uporabljajo drugi fenotipski parametri. Ponovno se proučujejo fenotipske značilnosti, ki so odvisne od organizma, vrste, družine in obravnavane vrste. Med temi parametri se preučujejo:

- Morfološke značilnosti mikroba v gojišču. Med drugim so opažene lastnosti, kot so: barva, oblika, tekstura, vrsta rasti.

- Analiza presnovnih produktov z uporabo biokemijskih orodij. Med drugim preučujemo proizvodnjo sekundarnih presnovkov, izločenih kemičnih spojin.

- Karakterizacija in kristalizacija beljakovin. Notranji proteini mikroorganizmov se ekstrahirajo in preučujejo neodvisno.

Značilna stvar mikrobioloških študij je karakterizacija sevov z obema vrstama identifikacije, torej z morfološkimi opazovanji in molekularno analizo.

Izolacija sevov

Izolacija sevov vključuje več tehnik, ki se uporabljajo tudi za ločevanje ene vrste mikroba od druge. Sposobnost izolacije seva vrste, ki vas zanima, je bistvenega pomena za natančno določitev njenih značilnosti.

Večino tehnik izolacijskih sevov so v 19. stoletju ustvarili očetje mikrobiologije Louis Pasteur in Robert Koch. Oba sta si obsesivno prizadevala pridobiti čiste celične kulture (sevov) mikroorganizmov, ki so jih preučevali.

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

Da bi pridobili te celične kulture, so raziskovali najrazličnejše tehnike in orodja, od uporabe sterilnih zobotrebcev do variacij v sestavi kulturnega gojišča, kjer so bili mikrobi, ki so jih preučevali, pripravljeni za gojenje.

Tehnike izolacije na tanki

Trenutno so vse tehnike, ki so jih razvili in uporabljali ti raziskovalci in nekatere sodobnejše, zbrane v 6 različnih vrst, ki so:

- praske, praske ali praske : s finim in poudarjenim instrumentom se dotika mesta, kjer je mikroorganizem (zlasti za kulture, gojene in vitro v trdnem mediju). Sterilni trdni medij, bogat s hranili, se opraska s koncem, s katerim se je dotaknil mikroorganizma.

- Potopitev ali zlivanje v medij : odvzame se majhen vzorec mikrobov (lahko je podoben tistemu iz prejšnje tehnike) in se v rastni medij položi v tekočem stanju, doda se agar za strjevanje in počakajte, da se ohladi. Kolonije bomo videli šele, ko je mikroorganizem močno razvit.

- Zaporedna redčenja : vzorec iz prvotnega kraja, kjer so bile zbrane vrste, se razredči zaporedno v sterilnem mediju, ki ne vsebuje drugih mikroorganizmov. Razredčenja so "posejana" na trdne medije in pričakovati je, da se bodo pojavile kolonije.

- ekskluzivni kulturni mediji: to so kulturni mediji, ki omogočajo rast samo tiste vrste mikroba, ki nas zanima; to pomeni, da ima sestavine ali hranila, ki omogočajo samo izolacijo rasti seva.

- Ročna ali mehanska ločitev : postavimo majhen vzorec mikroba, ki ga je treba izolirati, in z mikroskopom poskusimo ločiti posameznega posameznika vrste od preostalih ljudi, ki ga obdajajo.

Nekatere od teh tehnik so enostavnejše za uporabo kot druge. Vendar jih raziskovalci uporabljajo glede na biološke značilnosti vrste preučevanja.

Reference

1. De Kruif, P. (1996). Lovci na mikrobe Houghton Mifflin Harcourt.
2. Dijkshoorn, L., Ursing, BM, & Ursing, JB (2000). Sov, klon in vrste: komentarji na tri osnovne pojme bakteriologije. Časopis za medicinsko mikrobiologijo, 49 (5), 397-401.
3. Marx, V. (2016). Mikrobiologija: pot do identifikacije na sevu. Naravne metode, 13 (5), 401-404.
4. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). Prescottova načela mikrobiologije. Boston (MA): McGraw-Hill visoko šolstvo.
5. Williams, JA (ur.). (2011). Napetostni inženiring: metode in protokoli (letnik 765, str. 389-407). New York: Humana Press.