SOJ (MIKROBIOLOŠKI): KARAKTERISTIKE, IDENTIFIKACIJA, IZOLACIJA - BIOLOGIJA - 2026

Mikroba soja je skup potomaka iz jednog mikrobne izolat koji se uzgaja u čistom mediju i obično se sastoji od niza organizama koji proizlaze iz iste početne kolonije.

Soj također predstavlja skup jedinki populacije mikrobne vrste koji dijele određene fenotipske i / ili genotipske karakteristike koje ga malo razlikuju od drugih iste vrste, ali čije razlike nisu dovoljne da bi ih se svrstale u različite vrste.

Fotografija Petrijeve posude s čvrstom kulturom koja je dodana antibioticima gdje rastu otporni mikrobi (Izvor: Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) putem Wikimedia Commonsa)

Soj je "osnova" za svako mikrobiološko istraživanje, jer znanstvenicima jamči da su parametri i karakteristike koje se istražuju o vrsti mikroba specifične samo za tu vrstu. Nadalje, omogućava im da osiguraju, na određeni način, obnovljivost istraga.

Primjerice, za taksonomske studije mikrobiologije prvi je cilj dobiti "soj" organizma koji se klasificira, jer je na taj način moguće precizno definirati svaku taksonomsku karakteristiku koja razlikuje ovaj podskup unutar populacije jedne vrste bilo koje druge vrste mikroba.

Soj omogućava da vrsta mikroba bude održana živa i izolirana in vitro duži vremenski period, odnosno daleko od prirodnog okruženja. Mogu se dobiti sojevi mnogih mikroorganizama različitih vrsta, poput bakterija, gljivica, virusa, protozoja, algi, između ostalih.

Za održavanje sojeva moraju se držati u strogoj izolaciji, čime se izbjegava kontakt soja sa bilo kojim kontaminacijskim agensom, poput gljivičnih spora ili bilo kojim vanjskim sredstvom za mikroorganizme.

Karakteristike naprezanja

Svi sojevi, bez obzira na vrstu mikroorganizma (vrste) koji predstavljaju, moraju zadovoljiti neke osnovne parametre, među kojima su:

- Moraju biti stabilne genetske linije ili imati veliku genetsku vjernost

Važno je da svi pojedinci koji ostanu u kulturi budu što bliže jedni drugima, genetski gledano. Odnosno, svi potječu od istog pojedinca ili, barem, iz iste populacije.

- Moraju se lako održavati ili rasti

Pojedince koji pripadaju soju mora biti lako održavati u in vitro okruženju. Drugim riječima, nisu svi mikrobi sposobni izolirati se iz svog prirodnog okoliša. Ako ih je teško uzgajati u vanjskim medijima, njihova se biologija lako može izmijeniti minimalnim promjenama okoline u kojoj se drže izoliranu u laboratoriju.

- Moraju imati brz rast i razvoj u optimalnim uvjetima

Ako se izolirani mikrobi ne razvijaju brzo u kulturi koja se koristi u tu svrhu, može ih biti teško sačuvati za proučavanje, jer mogu iscrpiti hranjive tvari iz svoje okoline, promijeniti fazu ili kompromitirati svoj opstanak u tim uvjetima., - Moraju prikazati definirane karakteristike i parametre

Soj izoliranih mikroorganizama mora imati zajedničke karakteristike koje ga povezuju identično i posebno za pojedince koji su mu identični. Te karakteristike moraju biti stalne tijekom vremena.

- Jednostavan za rukovanje

Općenito, sojevi korišteni u rutinskim istraživanjima ne zahtijevaju pretjerano stroge ili komplicirane alate ili protokole. To osigurava da i studenti i novi istraživači mogu održati kontinuitet studija tijekom vremena.

iskaznica

Molekularna identifikacija

Postoje različite metode za identificiranje novo izoliranog soja. Međutim, trenutno je najpreciznija, brza i jednostavna tehnika utvrđivanja identiteta gotovo bilo koje vrste analiza nekoliko regija genetskih sekvenci koje čine genom jedinke.

Obično se ove analize provode amplifikacijom određenih područja DNA tehnikom PCR (polimerazna lančana reakcija). Te se tehnike razlikuju ovisno o rubu, obitelji i vrsti mikroorganizma čiji se identitet želi. Te regije su uglavnom:

- Područja koja kodiraju ribosomske RNA

- Geni koji kodiraju proteinske podjedinice koje sudjeluju u disanju (posebno ako je organizam aerobni)

- Genetska regija koja kodira mikrofilamente aktina (dio citoskeleta)

- neke genetske regije kloroplasta ili proteinskih podjedinica koje sudjeluju u fotosintezi (za neke alge i cijanobakterije i za sve biljke)

Kad se ovi fragmenti genoma uspješno amplificiraju, sekvencioniraju se radi određivanja redoslijeda nukleotida koji čine ove regije genoma. To se postiže tehnikama NGS (Next Generation Sequisting) s specijaliziranom opremom poznatom kao sekvenceri.

Sekvencionirana područja uspoređuju se s nizovima mikroorganizama ove vrste koji su već izneseni, što je moguće korištenjem, na primjer, baze podataka koja je pohranjena na web stranici GenBank (https: // www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/).

Morfološka identifikacija

U laboratorijima koji nemaju alate za molekularnu biologiju za analizu genetskih karakteristika koriste se i drugi fenotipski parametri za identifikaciju sojeva mnogih mikroorganizama. Još jednom, fenotipske karakteristike koje se proučavaju razlikuju se ovisno o organizmu, vrsti, obitelji i razmatranim vrstama. Među tim se parametrima proučavaju:

- Morfološke karakteristike mikroba u kulturi. Promatraju se značajke poput: boje, oblika, teksture, vrste rasta, među ostalim aspektima.

- Analiza metaboličkih proizvoda pomoću biokemijskih alata. Izučava se proizvodnja sekundarnih metabolita, izlučenih kemijskih spojeva.

- Karakterizacija i kristalizacija proteina. Unutarnji proteini mikroorganizama se ekstrahiraju i proučavaju neovisno.

Tipična stvar mikrobioloških studija je karakterizacija sojeva s obje vrste identifikacije, to jest i morfološkim opažanjima i molekularnom analizom.

Izolacija sojeva

Izolacija sojeva uključuje nekoliko tehnika koje se također koriste za odvajanje jedne vrste mikroba od druge. Sposobnost izoliranja soja vrste koja je zanimljiva ključna je za precizno utvrđivanje njegovih definirajućih karakteristika.

Većina tehnika izolacije sojeva stvorili su tijekom 19. stoljeća očevi mikrobiologije Louis Pasteur i Robert Koch. Oboje su opsesivno nastojali dobiti čiste stanične kulture (sojeva) mikroorganizama koje su proučavali.

Izvor: Sentebrinka / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) putem Wikimedia Commonsa

Kako bi dobili ove stanične kulture, istraživali su širok izbor tehnika i alata, od upotrebe sterilnih čačkalica do varijacija u sastavu medija kulture gdje su mikrobi koje su proučavali bili spremni uzgajati.

Tehnike izolacije naprezanja

Trenutno su sve tehnike razvijene i korištene od strane ovih istraživača i neke modernije okupljene u 6 različitih vrsta, a to su:

- Ogrebotine, ogrebotine ili ogrebotine: dodirom finog i šiljastog instrumenta dodiruje se mjesto na kojem se nalazi mikroorganizam (posebno za kulture koje se uzgajaju in vitro u čvrstom mediju). Sterilni čvrsti medij bogat hranjivim sastojcima ogrebotina je s kojim se dotaknuo mikroorganizam.

- Uranjanje ili fuzija u mediju: uzima se mali uzorak mikroba (može biti poput onoga iz prethodne tehnike) i stavi se u mediju za rast u tekućem stanju, dodaje se agar kako bi se učvrstio i pričekajte da se ohladi. Kolonije ćemo vidjeti tek kada je mikroorganizam visoko razvijen.

- Serijska razrjeđenja: uzorak s izvornog mjesta na kojem su sakupljene vrste razrjeđuje se uzastopno u sterilnom mediju bez drugih mikroorganizama. Otopine se "sadi" na krute medije i očekuje se da će se pojaviti kolonije.

- ekskluzivni kulturi: to su kulturi koji omogućuju rast samo one vrste mikroba koji su od interesa; to jest, ima komponente ili hranjive tvari koje omogućuju samo izoliranje rasta soja.

- Ručno ili mehaničko odvajanje: postavlja se mali uzorak mikroba koji se izolira i pomoću mikroskopa pokušava se odvojiti pojedinačna vrsta od ostalih jedinki koje je okružuju.

Neke se od ovih tehnika lakše koriste od drugih. Međutim, istraživači ih koriste u skladu s biološkim karakteristikama vrste ispitivanja.

Reference

1. De Kruif, P. (1996). Lovci na mikrobe. Houghton Mifflin Harcourt.
2. Dijkshoorn, L., Ursing, BM, & Ursing, JB (2000). Soj, klon i vrste: komentari na tri osnovna bakteriološka koncepta. Časopis za medicinsku mikrobiologiju, 49 (5), 397-401.
3. Marx, V. (2016). Mikrobiologija: put za identifikaciju na nivou sojeva. Metode prirode, 13 (5), 401-404.
4. Willey, JM, Sherwood, L., i Woolverton, CJ (2009). Prescottova načela mikrobiologije. Boston (MA): McGraw-Hill visoko obrazovanje.
5. Williams, JA (ur.). (2011). Tehnologija naprezanja: metode i protokoli (Vol. 765, str. 389-407). New York: Humana Press.