STRAIN (MICROBIAL): MGA KATANGIAN, PAGKILALA, PAGHIHIWALAY - BIOLOGY - 2025

Ang isang microbial strain ay ang hanay ng mga inapo mula sa isang ihiwalay na microbial, na kung saan ay lumaki sa isang purong daluyan at karaniwang binubuo ng isang sunud-sunod na mga organismo na nagmula sa parehong paunang kolonya.

Ang isang pilay ay kumakatawan din sa isang hanay ng mga indibidwal ng isang populasyon ng isang mikrobyong species na nagbabahagi ng ilang mga phenotypic at / o genotypic na mga katangian na bahagyang naiiba ito mula sa iba ng parehong mga species, ngunit na ang mga pagkakaiba ay hindi sapat upang maiuri ang mga ito bilang iba't ibang mga species.

Larawan ng isang ulam na Petri na may solidong medium medium na pinunan ng mga antibiotics kung saan lumalaki ang mga resistensya ng microbes (Pinagmulan: Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang pilay ay ang "batayan" para sa anumang pag-aaral ng microbiological, dahil ginagarantiyahan nito ang mga siyentipiko na ang mga parameter at katangian na sinisiyasat tungkol sa isang species ng microbe ay tiyak lamang sa mga species na iyon. Bilang karagdagan, pinapayagan silang matiyak na, sa isang tiyak na paraan, ang muling paggawa ng mga pagsisiyasat.

Halimbawa, para sa mga pag-aaral ng taxonomic sa microbiology, ang unang layunin ay upang makuha ang "pilay" ng organismo na maiuri, dahil sa ganitong paraan posible na tiyak na tukuyin ang bawat isa sa mga katangian ng taxonomic na magkakaiba sa subset na ito sa loob ng isang populasyon ng isang species ng anumang iba pang mga species ng microbe.

Pinapayagan ng pilay ang isang species ng microbe na manatiling buhay at ihiwalay sa vitro para sa mahabang panahon, iyon ay, malayo sa likas na kapaligiran. Maaaring makuha ang mga Strains ng maraming mga microorganism ng iba't ibang uri, tulad ng bakterya, fungi, mga virus, protozoa, algae, bukod sa iba pa.

Para sa pagpapanatili ng mga pilay, dapat silang itago sa mahigpit na paghihiwalay, na maiiwasan ang pilay na nakikipag-ugnay sa anumang kontaminadong ahente tulad ng fungal spores o anumang panlabas na microorganism agent.

Itago ang mga katangian

Ang lahat ng mga pilay, anuman ang uri ng microorganism (ang species) na kinakatawan nila, ay dapat matugunan ang ilang mga pangunahing mga parameter, bukod sa kung saan ay:

- Dapat silang maging matatag na linya ng genetic o magkaroon ng mataas na genetic fidelity

Mahalaga na ang lahat ng mga indibidwal na nananatili sa loob ng medium ng kultura ay malapit sa bawat isa, na nagsasalita ng genetika. Iyon ay, lahat sila ay nagmula sa parehong indibidwal o, hindi bababa sa, mula sa parehong populasyon.

- Dapat silang madaling mapanatili o palaguin

Ang mga indibidwal na kabilang sa isang pilay ay dapat madaling mapanatili sa isang vitro na kapaligiran. Sa madaling salita, hindi lahat ng microbes ay may kakayahang paghiwalayin ang kanilang mga sarili mula sa kanilang likas na kapaligiran. Kung ang mga ito ay mahirap na lumago sa panlabas na media, ang kanilang biology ay madaling mabago sa kaunting mga pagbabago sa kapaligiran kung saan sila ay pinananatiling nakahiwalay sa laboratoryo.

- Kailangan nilang magkaroon ng mabilis na paglaki at pag-unlad sa ilalim ng mga pinakamainam na kondisyon

Kung ang mga nakahiwalay na microbes ay hindi mabilis na umuusbong sa loob ng medium medium na ginagamit para sa layuning ito, maaari silang maging mahirap na mapanatili para sa pag-aaral, dahil maaari nilang maubos ang mga sustansya sa kanilang kapaligiran, pagbabago ng yugto, o kompromiso ang kanilang kaligtasan sa ilalim ng mga kundisyong ito. .

- Dapat nilang ipakita ang tinukoy na mga katangian at mga parameter

Ang isang pilay ng mga nakahiwalay na microorganism ay dapat magkaroon ng mga karaniwang katangian na nauugnay ito nang magkatulad at partikular sa mga indibidwal na magkapareho. Ang mga katangiang ito ay dapat na pare-pareho sa paglipas ng panahon.

- Madaling hawakan

Sa pangkalahatan, ang mga strain na ginamit sa mga regular na pagsisiyasat ay hindi nangangailangan ng labis na mahigpit o kumplikadong mga tool o protocol. Tinitiyak nito na ang parehong mga mag-aaral at mga bagong mananaliksik ay maaaring mapanatili ang pagpapatuloy ng pag-aaral sa paglipas ng panahon.

ID

Ang pagkakakilanlan ng molekular

Mayroong iba't ibang mga pamamaraan upang matukoy ang isang bagong nakahiwalay na pilay. Gayunpaman, sa kasalukuyan ang pinaka-tumpak, mabilis at madaling pamamaraan upang matukoy ang pagkakakilanlan ng halos anumang species ay ang pagsusuri ng ilang mga rehiyon ng genetic na pagkakasunud-sunod na bumubuo sa genome ng indibidwal.

Karaniwan ang mga pag-aaral na ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpapalakas ng mga tukoy na rehiyon ng DNA gamit ang diskarteng PCR (Polymerase Chain Reaction). Ang mga pamamaraan na ito ay nag-iiba ayon sa gilid, pamilya at uri ng microorganism na nais ng pagkakakilanlan. Ang mga rehiyon na ito ay karaniwang:

- Ang mga rehiyon na code para sa ribosomal RNAs

- Ang mga gene na code para sa mga subunits ng protina na lumahok sa paghinga (lalo na kung ang organismo ay aerobic)

- Ang genetic na rehiyon na ang mga code para sa actin microfilament (bahagi ng cytoskeleton)

- Ang ilang mga genetic na rehiyon ng mga chloroplast o subunits ng protina na lumahok sa potosintesis (para sa ilang mga algae at cyanobacteria at para sa lahat ng mga halaman)

Kapag ang mga genome fragment na ito ay matagumpay na pinalaki, sila ay sunud-sunod upang matukoy ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides na bumubuo sa mga rehiyon na ito ng genome. Ginagawa ito sa pamamagitan ng NGS (Next Generation Sequencing) na mga diskarte na may dalubhasang kagamitan na kilala bilang mga sequencers.

Ang mga sunud-sunod na mga rehiyon ay inihahambing sa mga pagkakasunud-sunod ng mga microorganism ng ganitong uri na naiulat na dati, na posible sa pamamagitan ng paggamit, halimbawa, ang database na idineposito sa website ng GenBank (https: // www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/).

Pagkilala sa Morolohikal

Sa mga laboratoryo na walang mga molekular na tool ng biology upang pag-aralan ang mga katangian ng genetic, ang iba pang mga phenotypic na mga parameter ay ginagamit upang makilala ang mga galaw ng maraming mga microorganism. Muli, ang mga katangiang phenotypic na pinag-aralan ay nag-iiba depende sa organismo, phylum, pamilya at species na isinasaalang-alang. Kabilang sa mga parameter na ito ay pinag-aralan:

- Ang mga morphological na katangian ng microbe sa medium medium. Ang mga tampok tulad ng: kulay, hugis, texture, uri ng paglago, bukod sa iba pang mga aspeto ay sinusunod.

- Pagtatasa ng mga produktong metabolic gamit ang mga tool na biochemical. Ang paggawa ng mga pangalawang metabolite, excreted kemikal na compound, bukod sa iba pa, ay pinag-aralan.

- Katangian at pagkikristal ng mga protina. Ang mga panloob na protina ng mga microorganism ay nakuha at nakapag-aral nang nakapag-iisa.

Ang tipikal na bagay sa mga pag-aaral ng microbiological ay upang maisagawa ang pagkilala sa mga pilay na may parehong uri ng pagkilala, iyon ay, kapwa sa pamamagitan ng mga obserbasyon ng morphological at pagsusuri ng molekular.

Ang paghihiwalay ng mga strain

Ang paghihiwalay ng mga strain ay nagsasangkot ng maraming mga pamamaraan na ginagamit din upang paghiwalayin ang isang species ng microbe mula sa isa pa. Ang kakayahang ihiwalay ang pilay ng isang species ng interes ay mahalaga upang tumpak na matukoy ang mga pagtukoy ng mga katangian nito.

Karamihan sa mga diskarte sa paghihiwalay ng pilay ay nilikha noong ika-19 na siglo ng mga ama ng microbiology na sina Louis Pasteur at Robert Koch. Parehong obsessively nagsusumikap upang makakuha ng purong mga kultura ng cell (mga strain) ng mga microorganism na kanilang pinag-aralan.

Pinagmulan: Sentebrinka / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Upang makuha ang mga kultura ng cell na ito, ginalugad nila ang iba't ibang mga pamamaraan at tool, mula sa paggamit ng mga sterile toothpicks hanggang sa mga pagkakaiba-iba sa komposisyon ng media media kung saan ang mga microbes na kanilang pinag-aralan ay handa na lumaki.

Mga diskarte sa paghihiwalay

Sa kasalukuyan, ang lahat ng mga pamamaraan na binuo at ginamit ng mga mananaliksik na ito at ilang mga mas bago ay natipon sa 6 iba't ibang mga uri, na:

- Mga gasgas, gasgas o gasgas : gamit ang isang pinong at itinuturo na instrumento, ang lugar kung saan natagpuan ang microorganism ay nahipo (lalo na sa mga kultura na lumago sa vitro sa solidong daluyan). Ang isang sterile na mayaman na solidong medium ay scratched na may dulo na kung saan ang microorganism ay nahipo.

- Ang pagdidikit o pagsasanib sa daluyan : ang isang maliit na sample ng microbes ay nakuha (maaari itong tulad ng isa na nakuha sa nakaraang pamamaraan) at inilalagay ito sa loob ng medium medium ng paglago sa estado ng likido, agar ay idinagdag upang palakasin at hintayin mo na lumamig. Makikita lamang ang mga kolonya kapag ang microorganism ay lubos na binuo.

- Serial dilutions : isang sample mula sa orihinal na lugar kung saan nakolekta ang mga species ay pinagsama-sama sa isang sterile medium na walang iba pang mga microorganism. Ang mga pantunaw ay "seeded" sa solidong media at mga kolonya ay inaasahang lilitaw.

- Eksklusibong media media: ito ang mga media media na pinapayagan ang paglaki ng uri lamang ng interes ng microbe; iyon ay, mayroon itong mga sangkap o nutrisyon na pinapayagan lamang ang paglaki ng pilay na ihiwalay.

- Mano - manong o mekanikal na paghihiwalay : isang maliit na sample ng microbe na ihiwalay ay inilalagay at sa pamamagitan ng isang mikroskopyo ang isang pagtatangka ay ginawa upang paghiwalayin ang isang solong indibidwal ng mga species mula sa natitirang mga indibidwal na nakapaligid dito.

Ang ilan sa mga pamamaraan na ito ay mas madaling gamitin kaysa sa iba. Gayunpaman, ginagamit ng mga mananaliksik ang mga ito ayon sa mga biological na katangian ng mga species ng pag-aaral.

Mga Sanggunian

1. De Kruif, P. (1996). Mga mangangaso ng mikrobyo. Houghton Mifflin Harcourt.
2. Dijkshoorn, L., Ursing, BM, & Ursing, JB (2000). Strain, clone at species: puna sa tatlong pangunahing konsepto ng bacteriology. Journal of medical microbiology, 49 (5), 397-401.
3. Marx, V. (2016). Microbiology: ang kalsada sa pagkakakilanlan ng antas ng pagkakakilanlan. Mga pamamaraan ng kalikasan, 13 (5), 401-404.
4. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). Ang mga prinsipyo ng Prescott ng microbiology. Boston (MA): McGraw-Hill Mas Mataas na Edukasyon.
5. Williams, JA (Ed.). (2011). Strain engineering: mga pamamaraan at protocol (Tomo 765, p. 389-407). New York: Humana Press.