KOLONIALNA BAKTERIJSKA MORFOLOGIJA: ZNAČILNOSTI IN VRSTE - BIOLOGIJA - 2026

Kolonialne bakterijska morfologija so tiste opisne funkcije, ki pomagajo mikrobiologi za določitev in dokončanje "profil" neke obdelovalnih bakterijskih vrst. Upoštevati je treba, da je mogoče številne vrste bakterij v agarizovanem mediju zlahka razlikovati po značilnostih njihovih celičnih agregatov v obliki kolonij.

Ta lastnost bakterijskih kolonij je zlahka vidna na trdnih kulturah, ne glede na to, ali so bile "posejane" ali inokulirane s čistimi kulturami (ena sama izolirana vrsta) ali z mešanimi kulturami (mešanico neznanih vrst), v tem primeru pa velikokrat uporabljen kot znak za taksonomsko identifikacijo.

Različne kolonialne morfologije Staphylococcus aureus (Vir: New HanseN prek Wikimedia Commons)

Morfologija bakterijske kolonije je z makroskopskega in mikroskopskega vidika zelo spremenljiva, kar je dokazano iz opazovanja kolonij s pomočjo skeniranja elektronske mikroskopije, kjer je mogoče ceniti neverjetne podrobnosti njihove ultrastrukture.

Ker so tako bakterije kot drugi mikroorganizmi sposobni rasti na trdnih površinah v obliki kolonij, je poznavanje značilnosti te vrste rasti zelo pomembno za tiste, ki raziskujejo mikrobe v njihovem naravnem okolju in njihove odnose z okoljem (" mikrobni ekologi ”).

Značilnosti kolonialne rasti

Večina vrst bakterij, ki se gojijo v laboratoriju in jih najdemo v naravnem okolju, ima sposobnost rasti tako v tekočih kot trdnih medijih.

V tekočem mediju

Rast v tekočih medijih se običajno eksperimentalno spremlja z meritvami optične gostote kulture skozi čas.

Ta postopek je sestavljen iz inokulacije sterilnega hranilnega medija z bakterijskimi vrstami, ki vas zanimajo, in spremljanja povečanja „motnosti“ skozi čas, ki se določi kot povečanje optične gostote, ki se meri z elektronsko napravo, imenovano spektrofotometer. .

Ko je razvidno, da se vrednosti optične gostote na določeni valovni dolžini ne povečajo več, raziskovalec običajno grafikonira dobljene vrednosti kot funkcijo časa in pridobi tisto, kar je znano kot krivulja rasti bakterij.

V tako dobljenih krivuljah se običajno vedenje zlahka zazna (ker se pojavlja v praktično vseh analiziranih vrstah bakterij), saj opazimo štiri natančno opredeljene faze:

- faza "zamika" ali zamude

- Logaritmična ali eksponentna faza (nenadne rasti).

- stacionarna faza (niz krivulje).

- smrtna faza (zmanjšanje optične gostote).

V trdnem mediju

Rast bakterij v trdnem mediju je nekoliko drugačna kot v tekočem mediju, saj celice niso razpršene v gibljivi tekočini, temveč se agregirajo in tvorijo dobro določene kolonije.

Običajno je rast trdnega medija hitrejši proti skrajnosti kolonije ali, drugače povedano, celice, ki se bolj aktivno delijo, so na obodu, medtem ko so tiste, ki so v osrednjem območju, bolj "stare", neaktivne in so podvrženi procesom avtolize (smrti).

Nekateri avtorji te razlike v rasti v kolonijah pripisujejo obstoju gradientov kisika, hranilnih snovi in ​​celo strupenih produktov, ki jih proizvajajo bakterije znotraj kolonij, in navajajo, da so proti skrajnostim večje koncentracije hranil in kisika kot proti centru.

Glede na to, da so meje kolonij manj debele od osrednjega dela, se kisik in hranilni material na teh območjih lažje razpršijo kot v središču, kjer pa so difuzijski procesi tako počasni, da preprečijo učinkovita delitev celic.

Pomembno je tudi komentirati, da je opredelitev danega morfološkega vzorca v bakterijski koloniji zelo nadzorovan proces, ne le metabolično, ampak tudi v zvezi z izražanjem genov, medceličnimi komunikacijskimi procesi itd.

Poleg tega je morfologija kolonije odvisna od številnih okoljskih dejavnikov, kot so sestava okolja, temperatura, odstotek vlažnosti.

Vrste oblik bakterijskih kolonij

Morfologijo bakterijske kolonije lahko analiziramo z makroskopskega vidika (s prostim očesom) ali mikroskopsko (z uporabo instrumentov za opazovanje, kot so mikroskopi).

Z makroskopskega vidika lahko analiziramo morfologijo bakterijskih kolonij na podlagi značilnosti splošne oblike, nadmorske višine in robov ali robov.

Vrste morfologije, ki jo lahko predstavi bakterijska kolonija (Vir: Avtor ni prisoten strojno berljiv avtor. Ewen domneva (na podlagi trditev o avtorskih pravicah). Via Wikimedia Commons)

Vrednotenje splošne oblike in značilnosti robov ali robov dosežemo s pregledovanjem kolonij od spodaj navzgor (ko jih gojimo v Petrijevi posodi pod nadzorovanimi pogoji); medtem ko se vrsta nadmorske višine razlikuje po pogledu na kolonijo v profilu ali od strani, pri čemer se plošča drži na ravni oči.

Po svoji splošni obliki

V tem primeru so bakterijske kolonije lahko:

- Puščice: tiste, ki rastejo kot majhni seštevki točk, ki so blizu ena drugi.

- okrogle: so zelo enotne kolonije, popolnoma okrogle.

- nitasti: kolonije, ki rastejo kot nitke, ki štrlijo iz osrednje regije ali jedra.

- Nepravilne: tiste kolonije, ki nimajo opredeljenih oblik in so precej amorfne.

- Rizoidi: kot pove že ime, te kolonije rastejo podobno kot korenine rastline.

- Fusiform: tiste kolonije, ki imajo podolgovato obliko, kot da bi šlo za elipso, katere robovi so raztegnjeni vzdolžno.

Glede na robove ali meje

Kolonije imajo lahko različne vrste robov ali meja, med katerimi so:

- V celoti

- Curly

- Lobulated

- Zgrešili

- nitasti

- kodrasti (tisti, ki so videti kot drevesni obroči).

Glede na njegovo višino

Končno, glede na višino teh agregatov bakterijskih celic na trdnem mediju, lahko kolonije:

- Ravni: tisti z malo ali brez višine.

- Povišana: rahlo štrlijo na površino, vendar to počnejo redno, to je, da je višina enakomerna po celotnem premeru kolonije.

- konveksni: tisti, ki se v središču dvigajo bolj opazno, vendar so njihovi robovi precej pritrjeni na površino.

- Pulvinat: tisti, ki spominjajo na "kupolo", ki štrli izrazito s površine.

- Umbonadas: tiste kolonije, ki predstavljajo dvignjene robove, za katere je značilno, da "štrlijo" večjo maso celic proti sredini in dobijo obliko, podobno dojki ("mamiliform").

Glede na teksturo

Poleg omenjenih lastnosti lahko bakterijske kolonije predstavljajo tudi različne teksture, ki jih je mogoče videti s prostim očesom, in sicer tako, da so bile kolonije definirane.

- Mehko in sijoče

- Grobo

- zguban

- Po videzu suh ali prašen.

Reference

1. Matsushita, M., Hiramatsu, F., Kobayashi, N., Ozawa, T., Yamazaki, Y., in Matsuyama, T. (2004). Tvorba kolonije v bakterijah: poskusi in modeliranje. Biofilmi, 1 (4), 305-317.
2. Matsushita, M., Wakita, J., Itoh, H., Watanabe, K., Arai, T., Matsuyama, T.,… & Mimura, M. (1999). Oblikovanje vzorcev kolonij s populacijo bakterijskih celic. Physica A: Statistična mehanika in njene uporabe, 274 (1-2), 190-199.
3. Prescott, H., in Harley, JP (2003). Mikrobiologija. McGraw Hill visoko šolstvo, 412–413.
4. Shapiro, JA (1995). Pomen bakterijskih vzorcev. Bioessays, 17 (7), 597–607.
5. Shapiro, JA, & Trubatch, D. (1991). Sekvenčni dogodki v morfogenezi bakterijskih kolonij. Physica D: Nelinearni pojavi, 49 (1-2), 214-223.
6. Sousa, AM, Machado, I., Nicolau, A., & Pereira, MO (2013). Izboljšave pri identifikaciji morfologije kolonije do bakterijskega profiliranja. Časopis za mikrobiološke metode, 95 (3), 327-335.