PADERMĖ (MIKROBINĖ): CHARAKTERISTIKOS, IDENTIFIKAVIMAS, IZOLIACIJA - BIOLOGIJA - 2025

Mikrobų padermės yra palikuonių rinkinys iš vieno mikrobų izoliato, kuriame yra auginami gryno terpėje ir paprastai susidedantis iš organizmų, kurie atsiranda iš to paties pradinio kolonija iš eilės.

Padermė taip pat reiškia mikrobiologinės rūšies populiacijos individų, turinčių tam tikras fenotipines ir (arba) genotipines savybes, grupes, kurios šiek tiek išskiria ją iš kitų tos pačios rūšies gyvūnų, bet kurių skirtumų nepakanka, kad jas būtų galima priskirti skirtingoms rūšims, rinkinys.

Petri lėkštelės su kieta terpe, papildyta antibiotikais, kurioje auga atsparūs mikrobai, nuotrauka (Šaltinis: Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) per „Wikimedia Commons“)

Padermė yra bet kurio mikrobiologinio tyrimo „pagrindas“, nes jis garantuoja mokslininkams, kad tiriami mikrobų rūšies parametrai ir savybės būdingi tik tai rūšiai. Be to, tai leidžia tam tikru būdu užtikrinti tyrimų pakartojamumą.

Pavyzdžiui, atliekant taksonominius mikrobiologijos tyrimus, pagrindinis tikslas yra gauti klasifikuojamo organizmo „kamieną“, nes tokiu būdu galima tiksliai apibrėžti, kurios yra kiekvienos taksonominės savybės, skiriančios šį pogrupį vienos rūšies bet kurios kitos rūšies mikrobų populiacijos.

Padermė leidžia mikrobų rūšį ilgą laiką palaikyti gyvą ir išskirti in vitro, ty toli nuo natūralios aplinkos. Galima gauti daugelio įvairių rūšių mikroorganizmų, tokių kaip bakterijos, grybeliai, virusai, pirmuonys, dumbliai, padermes.

Kad štamai būtų prižiūrimi, jie turi būti griežtai izoliuoti, kad būtų išvengta padermės sąlyčio su bet kuriais užteršimo agentais, tokiais kaip grybelio sporos ar bet kokie išoriniai mikroorganizmų agentai.

Deformacijų charakteristikos

Visi štamai, nepaisant jų atstovaujamų mikroorganizmų tipo (rūšių), turi atitikti kai kuriuos pagrindinius parametrus, tarp jų:

- Jie turi būti stabilios genetinės linijos arba turėti didelę genetinę ištikimybę

Svarbu, kad visi individai, esantys kultūrinėje terpėje, būtų kiek įmanoma arčiau vienas kito, genetiškai. Tai reiškia, kad jie visi kilę iš to paties individo ar bent iš tos pačios populiacijos.

- Jas turi būti lengva prižiūrėti ar auginti

Štamui priklausančius asmenis turi būti lengva išlaikyti in vitro aplinkoje. Kitaip tariant, ne visi mikrobai sugeba atsiriboti nuo savo natūralios aplinkos. Jei jas sunku užauginti išorinėse terpėse, jų biologiją galima lengvai pakeisti minimaliais aplinkos, kurioje jie laikomi izoliuoti, pokyčiais laboratorijoje.

- Optimaliomis sąlygomis jie turi greitai augti ir vystytis

Jei šiam tikslui naudojamoje terpėje atskiri mikrobai greitai nesivysto, juos gali būti sunku išsaugoti tyrimui, nes jie gali išeikvoti maistines medžiagas jų aplinkoje, pakeisti fazę arba pakenkti jų išgyvenimui tokiomis sąlygomis. .

- Jie turi pateikti apibrėžtas charakteristikas ir parametrus

Izoliuotų mikroorganizmų padermė turi turėti bendras savybes, kurios ją tapatina su konkrečiais asmenimis. Šios savybės turi būti pastovios bėgant laikui.

- Lengva valdyti

Paprastai įprastiniams tyrimams naudojamos padermės nereikalauja pernelyg griežtų ar sudėtingų įrankių ar protokolų. Tai užtikrina, kad tiek studentai, tiek nauji tyrėjai laikui bėgant gali išlaikyti studijų tęstinumą.

ID

Molekulinis identifikavimas

Naujai išskirtai padermei nustatyti yra skirtingi metodai. Tačiau šiuo metu tiksliausias, greitas ir paprastas būdas nustatyti beveik visų rūšių tapatumą yra kelių genetinių sekų, sudarančių individo genomą, regionų analizė.

Paprastai šie tyrimai atliekami amplifikuojant specifinius DNR regionus PGR metodu (polimerazės grandininė reakcija). Šie metodai skiriasi priklausomai nuo krašto, šeimos ir mikroorganizmų, kurių tapatybės norima, tipo. Šie regionai paprastai yra:

- Regionai, kuriuose koduojamos ribosomų RNR

- Genai, koduojantys kvėpavimo procese dalyvaujančius baltymų subvienetus (ypač jei organizmas yra aerobinis)

- genetinis regionas, koduojantis aktino mikrofilamentus (citoskeleto dalis)

- Kai kurie chloroplastų arba baltymų subvienetų, kurie dalyvauja fotosintezėje, genetiniai regionai (kai kuriems dumbliams ir melsvadumbliams bei visiems augalams)

Kai šie genomo fragmentai bus sėkmingai amplifikuoti, jie sekuojami siekiant nustatyti nukleotidų, sudarančių šias genomo sritis, eiliškumą. Tai atliekama naudojant NGS (Next Generation Sequencing) metodus, naudojant specializuotą įrangą, vadinamą sekventais.

Sekami regionai lyginami su tokio tipo mikroorganizmų sekomis, apie kurias jau buvo pranešta anksčiau, o tai įmanoma naudojant, pavyzdžiui, duomenų bazę, kuri yra saugoma „GenBank“ svetainėje (https: // www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/).

Morfologinis identifikavimas

Laboratorijose, kuriose nėra molekulinės biologijos priemonių genetinėms savybėms analizuoti, naudojami kiti fenotipiniai parametrai daugelio mikroorganizmų kamienams identifikuoti. Vėlgi, tiriamos fenotipinės savybės skiriasi atsižvelgiant į organizmą, paplitimą, šeimą ir nagrinėjamą rūšį. Tarp šių parametrų tiriama:

- Mikrobų morfologinės savybės auginimo terpėje. Be kitų aspektų, pastebimos tokios savybės kaip spalva, forma, tekstūra, augimo tipas.

- Metabolinių produktų analizė naudojant biocheminius įrankius. Tiriama antrinių metabolitų, išskiriamų cheminių junginių, gamyba.

- Baltymų apibūdinimas ir kristalizavimas. Vidiniai mikroorganizmų baltymai yra ekstrahuojami ir tiriami savarankiškai.

Tipiškas mikrobiologinių tyrimų dalykas yra atlikti kamienų apibūdinimą abiem identifikavimo rūšimis, tai yra atliekant morfologinius stebėjimus ir molekulinę analizę.

Padermių išskyrimas

Padermių išskyrimas apima keletą metodų, kurie taip pat naudojami atskirti vienos rūšies mikrobus nuo kitų. Gebėjimas atskirti dominančios rūšies kamieną yra būtinas, kad būtų galima tiksliai nustatyti jos apibūdinančias savybes.

Daugumą padermių atskyrimo metodų sukūrė XIX amžiuje mikrobiologijos tėvai Louisas Pasteuras ir Robertas Kochas. Abu obsesiškai stengėsi gauti grynas tiriamų mikroorganizmų ląstelių kultūras (padermes).

Šaltinis: „Sentebrinka“ / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) per „Wikimedia Commons“

Norėdami gauti šias ląstelių kultūras, jie tyrinėjo daugybę įvairių metodų ir priemonių, pradedant sterilių dantų krapštukų naudojimu ir baigiant kultūrinių terpių, kuriose jų tiriami mikrobai buvo paruošti, sudėties pokyčiais.

Deformacijų izoliavimo būdai

Šiuo metu visos šių tyrėjų sukurtos ir naudojamos technologijos bei kelios modernesnės yra suskirstytos į 6 skirtingas rūšis, kurios yra:

- Įbrėžimai, įbrėžimai ar įbrėžimai : naudojant smulkų ir smailų instrumentą, paliečiama vieta, kur randamas mikroorganizmas (ypač kultūroms, auginamoms in vitro kietoje terpėje). Sterili maistinėmis medžiagomis turtinga kieta terpė subraižoma gale, prie kurio buvo prisilietęs mikroorganizmas.

- Panardinimas arba suliejimas terpėje : paimamas nedidelis mikrobų mėginys (jis gali būti panašus į tą, kuris buvo paimtas pagal ankstesnį metodą), ir jis įdedamas į auginimo terpę skystoje būsenoje, įpilamas agaras, kad sukietėtų ir palaukite, kol jis atvės. Kolonijos bus matomos tik tada, kai mikroorganizmas bus labai išsivystęs.

- Serijiniai praskiedimai : mėginys iš pradinės vietos, kur buvo surinkta rūšis, iš eilės skiedžiamas sterilioje terpėje, kurioje nėra kitų mikroorganizmų. Skiedimai „sėjami“ ant kietos terpės ir tikimasi, kad atsiras kolonijų.

- Išskirtinės kultūros terpės: tai kultūros terpės, leidžiančios išauginti tik dominančius mikrobus; y., ji turi komponentų ar maistinių medžiagų, leidžiančių išskirti tik kamieną.

- Rankinis arba mechaninis atskyrimas : įdedamas nedidelis atskirto mikrobo pavyzdys ir per mikroskopą bandoma atskirti vieną rūšies individą nuo likusių jį supančių individų.

Kai kuriuos iš šių būdų lengviau naudoti nei kitus. Tačiau tyrėjai juos naudoja pagal tiriamų rūšių biologines savybes.

Nuorodos

1. De Kruif, P. (1996). Mikrobų medžiotojai. Houghtonas Mifflinas Harcourtas.
2. Dijkshoorn, L., Ursingas, BM, ir Ursingas, JB (2000). Padermė, klonas ir rūšys: trijų pagrindinių bakteriologijos sąvokų komentarai. Medicininės mikrobiologijos žurnalas, 49 (5), 397–401.
3. Marxas, V. (2016). Mikrobiologija: kelias į padermės identifikavimą. Gamtos metodai, 13 (5), 401–404.
4. Willey, JM, Sherwood, L., ir Woolverton, CJ (2009). Prescott'o mikrobiologijos principai. Bostonas (MA): McGraw-Hill aukštasis mokslas.
5. Williams, JA (Red.). (2011). Deformacijų inžinerija: metodai ir protokolai (765 tomas, p. 389–407). Niujorkas: „Humana Press“.