SUŞ (MIKROBIYAL): ÖZELLIKLER, TANIMLAMA, IZOLASYON - BIYOLOJI - 2025

Bir mikrobiyal suş , saf bir ortamda büyütülen ve genellikle aynı ilk koloniden türeyen bir dizi organizmadan oluşan tek bir mikrobiyal izolatın soyundan gelenler kümesidir.

Bir tür aynı zamanda, onu aynı türün diğerlerinden biraz farklılaştıran, ancak farklılıkları onları farklı türler olarak sınıflandırmak için yeterli olmayan belirli fenotipik ve / veya genotipik özellikleri paylaşan bir mikrobiyal tür popülasyonunun bir dizi bireyi temsil eder.

Dirençli mikropların büyüdüğü, antibiyotiklerle desteklenmiş katı kültür ortamına sahip bir Petri kabının fotoğrafı (Kaynak: Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), Wikimedia Commons aracılığıyla)

Tür, herhangi bir mikrobiyolojik çalışmanın "temelidir", çünkü bilim adamlarına bir mikrop türü hakkında araştırılan parametrelerin ve özelliklerin yalnızca o türe özgü olduğunu garanti eder. Ek olarak, araştırmaların tekrarlanabilirliğini belirli bir şekilde sağlamalarına izin verir.

Örneğin, mikrobiyolojideki taksonomik çalışmalar için ilk amaç, sınıflandırılacak organizmanın "suşunu" elde etmektir, çünkü bu şekilde, bu alt kümeyi içinde farklılaştıran taksonomik özelliklerin her birini kesin olarak tanımlamak mümkündür. diğer mikrop türlerinden birinin popülasyonunun.

Suş, bir mikrop türünün canlı tutulmasına ve in vitro olarak uzun süre, yani doğal ortamından uzakta izole edilmesine izin verir. Bakteriler, mantarlar, virüsler, protozoa, algler ve diğerleri gibi farklı türlerdeki birçok mikroorganizmanın suşları elde edilebilir.

Türlerin bakımı için, suşun mantar sporları veya herhangi bir harici mikroorganizma ajanı gibi herhangi bir kontaminasyon ajanıyla temasını önleyen katı bir izolasyonda tutulmaları gerekir.

Gerinim özellikleri

Temsil ettikleri mikroorganizma türünden (türler) bağımsız olarak tüm suşlar, aşağıdakiler gibi bazı temel parametreleri karşılamalıdır:

- Kararlı genetik çizgiler olmalı veya yüksek genetik sadakate sahip olmalıdırlar

Kültür ortamında kalan tüm bireylerin genetik olarak birbirine olabildiğince yakın olması önemlidir. Yani, hepsi aynı bireyden veya en azından aynı popülasyondan türemiştir.

- Bakımı veya büyümesi kolay olmalı

Bir suşa ait bireylerin in vitro ortamda bakımı kolay olmalıdır. Başka bir deyişle, tüm mikroplar kendilerini doğal ortamlarından izole edemezler. Bunların dış ortamda yetiştirilmesi zorsa, biyolojileri laboratuvarda izole edildikleri ortamda minimum değişikliklerle kolayca değiştirilebilir.

- Optimum koşullarda hızlı büyüme ve gelişmeye ihtiyaçları vardır

İzole edilmiş mikroplar bu amaçla kullanılan kültür ortamı içinde hızlı bir şekilde gelişmezlerse, çevrelerindeki besinleri tüketebilecekleri, faz değiştirebilecekleri veya bu koşullar altında hayatta kalmalarını tehlikeye atabilecekleri için çalışma için saklamaları zor olabilir. .

- Tanımlanmış özellikleri ve parametreleri sunmalıdırlar

İzole edilmiş bir mikroorganizma türü, onu özdeş ve spesifik olarak kendisiyle özdeş olan bireylerle ilişkilendiren ortak özelliklere sahip olmalıdır. Bu özellikler zaman içinde sabit olmalıdır.

- Kullanımı kolay

Genel olarak, rutin araştırmalarda kullanılan suşlar, aşırı titiz veya karmaşık araçlar veya protokoller gerektirmez. Bu, hem öğrencilerin hem de yeni araştırmacıların zaman içinde çalışmaların sürekliliğini koruyabilmesini sağlar.

İD

Moleküler tanımlama

Yeni izole edilmiş bir suşu tanımlamanın farklı yöntemleri vardır. Bununla birlikte, şu anda hemen hemen her türün kimliğini belirlemenin en doğru, hızlı ve basit tekniği, bireyin genomunu oluşturan genetik dizilerin birkaç bölgesinin analizidir.

Genellikle bu analizler, DNA'nın belirli bölgelerinin PCR tekniği (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) ile amplifiye edilmesiyle gerçekleştirilir. Bu teknikler, kimliği istenen kenara, aileye ve mikroorganizmanın türüne göre değişir. Bu bölgeler genellikle:

- Ribozomal RNA'ları kodlayan bölgeler

- Solunuma katılan protein alt birimlerini kodlayan genler (özellikle organizma aerobik ise)

- Aktin mikrofilamentlerini kodlayan genetik bölge (hücre iskeletinin bir parçası)

- Fotosenteze katılan kloroplast veya protein alt birimlerinin bazı genetik bölgeleri (bazı algler ve siyanobakteriler için ve tüm bitkiler için)

Bu genom parçaları başarılı bir şekilde büyütüldükten sonra, genomun bu bölgelerini oluşturan nükleotidlerin sırasını belirlemek için dizilirler. Bu, sıralayıcılar olarak bilinen özel ekipmanla NGS (Yeni Nesil Sıralama) teknikleriyle yapılır.

Dizilenen bölgeler, daha önce bildirilen bu tür mikroorganizma dizileriyle karşılaştırılır; bu, örneğin GenBank web sitesinde (https: // www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/).

Morfolojik tanımlama

Genetik özellikleri analiz etmek için moleküler biyoloji araçlarına sahip olmayan laboratuvarlarda, birçok mikroorganizmanın suşlarını tanımlamak için diğer fenotipik parametreler kullanılır. Bir kez daha, incelenen fenotipik özellikler, organizmaya, filuma, aileye ve ele alınan türe bağlı olarak değişir. Bu parametreler arasında incelenmiştir:

- Kültür ortamındaki mikrobun morfolojik özellikleri. Diğer yönlerin yanı sıra renk, şekil, doku, büyüme türü gibi özellikler de gözlemlenir.

- Biyokimyasal araçlar kullanarak metabolik ürünlerin analizi. Diğerlerinin yanı sıra, kimyasal bileşiklerden atılan ikincil metabolitlerin üretimi incelenir.

- Proteinlerin karakterizasyonu ve kristalizasyonu. Mikroorganizmaların iç proteinleri çıkarılır ve bağımsız olarak incelenir.

Mikrobiyolojik çalışmalarda tipik olan şey, suşların karakterizasyonunu her iki tip tanımlama ile yani hem morfolojik gözlemler hem de moleküler analiz yoluyla gerçekleştirmektir.

Suşların izolasyonu

Türlerin izolasyonu, bir mikrop türünü diğerinden ayırmak için de kullanılan çeşitli teknikleri içerir. İlgili bir türün suşunu izole etme yeteneği, tanımlayıcı özelliklerini doğru bir şekilde belirlemek için gereklidir.

Çoğu tür izolasyon tekniği, 19. yüzyılda mikrobiyoloji babaları Louis Pasteur ve Robert Koch tarafından oluşturuldu. Her ikisi de saplantılı bir şekilde inceledikleri mikroorganizmaların saf hücre kültürlerini (suşlarını) elde etmeye çalışıyorlardı.

Kaynak: Sentebrinka / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0), Wikimedia Commons aracılığıyla

Bu hücre kültürlerini elde etmek için, steril kürdan kullanımından, inceledikleri mikropların büyümeye hazırlandığı kültür ortamının bileşimindeki varyasyonlara kadar çok çeşitli teknikler ve araçlar keşfettiler.

Gerinim izolasyon teknikleri

Şu anda, bu araştırmacılar tarafından geliştirilen ve kullanılan tüm teknikler ve daha modern olanlardan bazıları 6 farklı türde toplanmıştır:

- Çizikler, çizikler veya çizikler : ince ve sivri uçlu bir alet kullanılarak mikroorganizmanın bulunduğu yere dokunulur (özellikle katı ortamda in vitro yetiştirilen kültürler için). Mikroorganizmanın dokunulduğu uç ile steril, besin açısından zengin bir katı ortam çizilir.

- Ortama daldırma veya füzyon : Küçük bir mikrop numunesi alınır (önceki teknikte alınan gibi olabilir) ve sıvı halde büyütme ortamına yerleştirilir, katılaşmak için agar eklenir ve soğumasını bekleyin. Koloniler ancak mikroorganizma çok geliştiğinde görülecektir.

- Seri dilüsyonlar : Türlerin toplandığı orijinal yerden alınan bir numune, diğer mikroorganizmalardan arındırılmış steril bir ortamda art arda seyreltilir. Seyreltmeler katı ortam üzerinde "tohumlanır" ve kolonilerin ortaya çıkması beklenir.

- Ayrıcalıklı kültür ortamı: Bunlar, yalnızca ilgilenilen mikrop türünün büyümesine izin veren kültür ortamlarıdır; yani, yalnızca türün büyümesine izin veren bileşenlere veya besinlere sahiptir.

- Manuel veya mekanik ayırma : İzole edilecek mikroptan küçük bir örnek yerleştirilir ve bir mikroskop aracılığıyla, tek bir tür bireyi onu çevreleyen diğer bireylerden ayırmaya çalışılır.

Bu tekniklerden bazılarının kullanımı diğerlerine göre daha kolaydır. Ancak araştırmacılar, bunları çalışma türünün biyolojik özelliklerine göre kullanırlar.

Referanslar

1. De Kruif, P. (1996). Mikrop avcıları. Houghton Mifflin Harcourt.
2. Dijkshoorn, L., Ursing, BM ve Ursing, JB (2000). Suş, klon ve türler: bakteriyolojinin üç temel kavramına ilişkin yorumlar. Tıbbi mikrobiyoloji dergisi, 49 (5), 397-401.
3. Marx, V. (2016). Mikrobiyoloji: suş düzeyinde tanımlamaya giden yol. Doğa yöntemleri, 13 (5), 401-404.
4. Willey, JM, Sherwood, L. ve Woolverton, CJ (2009). Prescott'un mikrobiyoloji ilkeleri. Boston (MA): McGraw-Hill Yüksek Öğrenimi.
5. Williams, JA (Ed.). (2011). Gerinim mühendisliği: yöntemler ve protokoller (Cilt 765, sayfa 389-407). New York: Humana Press.