KOLONIJALNA BAKTERIJSKA MORFOLOGIJA: KARAKTERISTIKE I VRSTE - BIOLOGIJA - 2026

Kolonijalna bakterija morfologija su one opisne značajke koje pomažu mikrobiolozi odrediti i završiti „profil” od obradivih bakterijskih vrsta. Mora se uzeti u obzir da se mnoge vrste bakterija u agarizovanom mediju mogu lako razlikovati po karakteristikama njihovih staničnih agregata u obliku kolonija.

Ovaj atribut bakterijskih kolonija lako je vidljiv na čvrstim kulturama, bilo da su "sjeme" ili inokulirane čistim kulturama (jedna izolirana vrsta) ili sa miješanim kulturama (mješavina nepoznatih vrsta), u kojem su slučaju mnogo puta koristi se kao znak za taksonomsku identifikaciju.

Različite kolonijalne morfologije Staphylococcus aureus (Izvor: New HanseN via Wikimedia Commons)

Morfologija bakterijske kolonije vrlo je promjenjiva, s makroskopskog i mikroskopskog stajališta, što je dokazano promatranjem kolonija skenirajućom elektronskom mikroskopijom, gdje se mogu primijetiti nevjerojatni detalji njihove ultrastrukture.

Budući da su i bakterije i drugi mikroorganizmi sposobni rasti na čvrstim površinama u obliku kolonija, poznavanje karakteristika ove vrste rasta vrlo je važno za one koji proučavaju mikrobe u njihovom prirodnom okruženju i njihov odnos sa okolinom („ mikrobni ekolozi ”).

Karakteristike kolonijalnog rasta

Većina vrsta bakterija koje se uzgajaju u laboratoriju i nalaze se u prirodnom okruženju imaju sposobnost rasta i u tekućim i u čvrstim medijima.

U tekućem mediju

Rast u tekućim medijima obično se „eksperimentalno“ prati mjerenjem optičke gustoće kulture tijekom vremena.

Ovaj se postupak sastoji od inokulacije sterilnog hranjivog medija bakterijskim vrstama koje su od interesa i praćenja porasta „zamućenosti“ tijekom vremena, što se određuje kao povećanje optičke gustoće, a mjeri se elektroničkim uređajem koji se naziva spektrofotometar., Jednom kada je vidljivo da se vrijednosti optičke gustoće pri određenoj valnoj duljini ne povećavaju dalje, istraživač obično grafikonira dobivene vrijednosti kao funkciju vremena i dobiva ono što je poznato kao krivulja rasta bakterija.

U tako dobivenim krivuljama redovito se može lako uočiti redovito ponašanje (jer se događa u praktički svih analiziranih vrsta bakterija), jer se promatraju četiri dobro definirane faze:

- Faza „kašnjenja“ ili kašnjenja

- Logaritamska ili eksponencijalna faza (naglog rasta).

- stacionarna faza (skup krivulje).

- faza smrti (smanjenje optičke gustoće).

U čvrstom mediju

Rast bakterija u čvrstom mediju nešto je drugačiji nego u tekućem mediju jer se stanice ne dispergiraju u pokretnoj tekućini, već se agregiraju kako bi tvorile dobro definirane kolonije.

Normalno je da je rast u čvrstom mediju brži prema krajnostima kolonije, ili drugim riječima, stanice koje se aktivnije dijele nalaze se na periferiji, dok su one koje se nalaze u središnjoj regiji više "stare", one su neaktivne i oni prolaze procese autolize (smrti).

Neki autori pripisuju ove razlike u porastu u kolonijama postojanju gradijenata kisika, hranjivih sastojaka i čak toksičnih proizvoda koje proizvode bakterije unutar kolonija, navodeći da prema krajnostima postoje veće koncentracije hranjivih i kisika od prema središtu.

S obzirom da su granice kolonija manje guste od središnjeg dijela, kisik i hranjivi materijal lakše se difundiraju u tim područjima nego u središtu, gdje su, naprotiv, difuzijski procesi tako spori da sprečavaju učinkovita dioba stanica.

Važno je također komentirati da je definiranje određenog morfološkog obrasca u koloni bakterija visoko kontroliran proces, ne samo metabolički, već i u vezi s ekspresijom gena, međućelijskim komunikacijskim procesima itd.

Osim toga, morfologija kolonije ovisi o brojnim čimbenicima okoliša, kao što su sastav okoliša, temperatura, postotak vlage, između ostalog.

Vrste oblika kolonija bakterija

Morfologija bakterijske kolonije može se analizirati iz makroskopske perspektive (golim okom) ili mikroskopski (pomoću promatračkih instrumenata kao što su mikroskopi).

S makroskopskog stajališta morfologija bakterijskih kolonija može se analizirati na temelju karakteristika općeg oblika, nadmorske visine i rubova ili rubova.

Vrste morfologije koje bakterijska kolonija može predstaviti (Izvor: Nije dostavljen strojno čitljiv autor. Pretpostavio je Ewen (na temelju tvrdnji o autorskim pravima). Via Wikimedia Commons)

Uvažavanje općeg oblika i karakteristika rubova ili rubova postiže se gledanjem kolonija odozdo prema gore (kada se uzgajaju u Petrijevoj posudi, u kontroliranim uvjetima); dok se tip nadmorske visine razlikuje gledanjem kolonije u profilu ili sa strane, držeći ploču u visini očiju.

Prema svom općem obliku

U ovom slučaju, bakterijske kolonije mogu biti:

- usmjereno: oni koji rastu kao mali zbirni točki jedan blizu drugoga.

- Kružne su: vrlo su jednolike kolonije, potpuno okrugle.

- vlaknasti: kolonije koje rastu kao vlaknasta vlakna koja strše iz središnje regije ili jezgre.

- Nepravilne: one kolonije koje nemaju definirane oblike i koje su prilično amorfne.

- Rizoidi: kao što naziv govori, ove kolonije rastu slično korijenju biljke.

- Fusiform: one kolonije koje imaju izduženi oblik, kao da je riječ o elipsi čiji su rubovi uzdužno ispruženi.

Prema marginama ili granicama

Kolonije mogu imati različite vrste rubova ili granica, među kojima su:

- Cijeli

- Kovrčava

- Lobulated

- Erodirano

- Vlaknasti

- kovrčavi (oni koji izgledaju poput prstenova na drvetu).

Prema svojoj uzvisini

Konačno, ovisno o visini ovih bakterijskih agregata stanica na čvrstom mediju, kolonije mogu biti:

- stan: oni s malo ili nimalo visine.

- Povišen: oni blago izlaze na površinu, ali to rade na uobičajen način, odnosno visina je ujednačena u cijelom promjeru kolonije.

- Konveksni: oni koji se znatno više dižu u središtu, ali čiji rubovi ostaju prilično pričvršćeni na površinu.

- Pulvinat: oni koji nalikuju "kupoli" koji strše na površini.

- Umbonade: one kolonije koje imaju uzdignute rubove, ali karakterizirane su tako da "projiciraju" veću masu stanica prema središtu, dobivajući oblik sličan dojci ("mamiliform").

Prema teksturi

Pored spomenutih karakteristika, bakterijske kolonije mogu predstaviti i različite teksture koje se mogu vidjeti golim okom, na način da su kolonije definirane.

- Mekano i sjajno

- Grubo

- naboran

- Suh ili prašnjav izgled.

Reference

1. Matsushita, M., Hiramatsu, F., Kobayashi, N., Ozawa, T., Yamazaki, Y., i Matsuyama, T. (2004). Formiranje kolonija u bakterijama: eksperimentiranje i modeliranje. Biofilmi, 1 (4), 305-317.
2. Matsushita, M., Wakita, J., Itoh, H., Watanabe, K., Arai, T., Matsuyama, T.,… & Mimura, M. (1999). Formiranje uzoraka kolonija populacijom bakterijskih stanica. Physica A: Statistička mehanika i njezine primjene, 274 (1-2), 190-199.
3. Prescott, H., i Harley, JP (2003). Mikrobiologija. McGraw Hill visoko obrazovanje, 412-413.
4. Shapiro, JA (1995). Značaj obrazaca kolonija bakterija. Bioessays, 17 (7), 597-607.
5. Shapiro, JA, & Trubatch, D. (1991). Sekvencijalni događaji u morfogenezi kolonije bakterija. Physica D: Nelinearni fenomeni, 49 (1-2), 214-223.
6. Sousa, AM, Machado, I., Nicolau, A., & Pereira, MO (2013). Poboljšanja u identifikaciji morfologije kolonije prema bakterijskom profiliranju. Časopis za mikrobiološke metode, 95 (3), 327-335.