КОЛОНІАЛЬНА БАКТЕРІАЛЬНА МОРФОЛОГІЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ВИДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Колоніальний бактеріальний морфологія є описовими ознаками , які допомагають визначити , мікробіологи і завершити «профіль» протягом оброблюваних видів бактерій. Потрібно враховувати, що багато видів бактерій в агаризованому середовищі можна легко відрізнити за характеристиками їх клітинних агрегатів у вигляді колоній.

Цей атрибут бактеріальних колоній легко помітний на твердих культуральних середовищах, незалежно від того, чи були вони «засіяні» чи прищеплені чистими культурами (окремий ізольований вид) або змішаними культурами (сумішшю невідомих видів), і в цьому випадку вони багато разів використовується як символ для таксономічної ідентифікації.

Різні колоніальні морфології золотистого стафілокока (Джерело: New HanseN через Wikimedia Commons)

Морфологія бактеріальної колонії дуже мінлива, як з макроскопічної, так і з мікроскопічної точки зору, факт, що демонструється за допомогою спостереження за колоніями за допомогою скануючої електронної мікроскопії, де можна оцінити дивовижні деталі їх ультраструктури.

Оскільки як бактерії, так і інші мікроорганізми здатні рости на твердих поверхнях у вигляді колоній, знання особливостей цього типу росту є дуже важливим для тих, хто вивчає мікроби в їх природному середовищі та їх зв'язки з навколишнім середовищем (" мікробні екологи »).

Характеристика колоніального зростання

Більшість видів бактерій, які вирощуються в лабораторії та виявляються в природних умовах, мають здатність рости як у рідких, так і в твердих середовищах.

У рідкому середовищі

Зростання рідких середовищ, як правило, експериментально «відслідковується» шляхом вимірювання оптичної щільності культури з часом.

Цей процес складається з інокуляції стерильного живильного середовища цікавими бактеріальними видами та контролю за збільшенням «помутніння» з часом, що визначається як збільшення оптичної щільності, що вимірюється електронним пристроєм, який називається спектрофотометром. .

Як тільки видно, що значення оптичної щільності на певній довжині хвилі більше не збільшуються, дослідник, як правило, графікує значення, отримані як функція часу, і отримує те, що відомо як крива росту бактерій.

У кривих, отриманих таким чином, регулярна поведінка легко помітна (оскільки це відбувається практично у всіх видів бактерій, що аналізуються), оскільки спостерігаються чотири чітко визначені фази:

- Фаза "відставання" або затримки.

- Логарифмічна або експоненціальна фаза (раптового зростання).

- нерухома фаза (множина кривої).

- фаза смерті (зниження оптичної щільності).

У твердому середовищі

Зростання бактерій у твердому середовищі дещо відрізняється, ніж у рідкому середовищі, оскільки клітини не дисперговані у рухомій рідині, а скоріше агрегуються, утворюючи добре визначені колонії.

Зазвичай зростання твердого середовища відбувається швидше до крайніх колоній або, іншими словами, клітини, які діляться активніше, знаходяться на периферії, тоді як ті, що знаходяться в центральній області, є більш «старими», вони неактивні. і вони піддаються процесам аутолізу (смерті).

Деякі автори пов'язують ці відмінності росту в колоніях з наявністю градієнтів кисню, поживних речовин і навіть токсичних продуктів, що виробляються бактеріями всередині колоній, заявляючи, що у крайніх межах концентрація поживних речовин та кисню є вищою, ніж у напрямку до центру.

Враховуючи, що межі колоній менш товсті, ніж центральна частина, кисень та поживний матеріал дифундують у цих областях легше, ніж у центрі, де, навпаки, дифузійні процеси настільки повільні, що перешкоджають ефективне ділення клітин.

Важливо також прокоментувати, що визначення даної морфологічної картини в бактеріальній колонії є висококонтрольованим процесом не тільки метаболічно, але і стосовно експресії генів, процесів міжклітинної комунікації тощо.

Крім того, морфологія колонії залежить від численних факторів навколишнього середовища, таких як склад навколишнього середовища, температура, відсоток вологості серед інших.

Типи форм бактеріальних колоній

Морфологію бактеріальної колонії можна проаналізувати з макроскопічної точки зору (неозброєним оком) або мікроскопічної (використовуючи прилади спостереження, такі як мікроскопи).

З макроскопічної точки зору морфологію бактеріальних колоній можна проаналізувати на основі характеристик загальної форми, висоти та меж або країв.

Типи морфології, яку може представляти бактеріальна колонія (Джерело: Не надано машиночитабельного автора. Припустив Евен (на основі претензій щодо авторських прав). Через Wikimedia Commons)

Оцінка загальної форми та характеристик країв або країв досягається переглядом колоній знизу вгору (коли їх вирощують у чашці Петрі в контрольованих умовах); в той час як тип висоти розрізняють за оглядом колонії в профілі або збоку, тримаючи пластину на рівні очей.

За його загальною формою

У цьому випадку колоніями бактерій можуть бути:

- Вказівний: ті, що виростають як невеликі сукупності точок, близьких один до одного.

- кругові: вони дуже рівномірні колонії, повністю круглі.

- Нитчасті: колонії, що виростають як нитки, що виступають з центральної області або ядра.

- Нерегулярні: ті колонії, які не мають визначених форм і є досить аморфними.

- Ризоїди: як випливає з назви, ці колонії ростуть схожими на коріння рослини.

- веретеноподібні: ті колонії, які мають витягнуту форму, ніби це еліпс, краї якого витягнуті поздовжньо.

За полями або межами

Колонії можуть мати різні типи поля або межі, серед яких:

- Цілий

- Кучеряве

- Лобульований

- Змила

- Нитчасті

- Кучеряві (ті, що схожі на кільця дерева).

За висотою

Нарешті, залежно від висоти цих агрегатів бактеріальних клітин на твердому середовищі, колонії можуть бути:

- Плоскі: ті, у кого мало або немає висоти.

- Піднесений: вони трохи виступають на поверхню, але роблять це регулярно, тобто висота рівномірна по всьому діаметру колонії.

- опуклі: ті, що помітніше піднімаються в центрі, але краю яких залишаються досить прикріпленими до поверхні.

- Пульвінатні: ті, що нагадують «купол», який помітно виступає з поверхні.

- Умбонади: ті колонії, які мають підняті краї, але характеризуються тим, що «проектують» більшу масу клітин у бік центру, набуваючи форми, схожої на груди («сімліформ»).

За текстурою

Крім згаданих характеристик, бактеріальні колонії можуть також представляти різні текстури, які можна оцінити неозброєним оком, таким чином, щоб колонії були визначені.

- М'яка і блискуча

- Грубо

- зморшкувато

- Сухий або запилений на вигляд.

Список літератури

1. Мацусіта, М., Хірамацу, Ф., Кобаяші, Н., Озава, Т., Ямазакі, Я. та Мацуяма, Т. (2004). Утворення колоній у бактерій: експерименти та моделювання. Біофільми, 1 (4), 305-317.
2. Мацусіта, М., Вакіта, Дж., Ітох, Х., Ватанабе, К., Арай, Т., Мацуяма, Т.,… і Мімура, М. (1999). Формування моделей колоній популяцією бактеріальних клітин. Physica A: Статистична механіка та її застосування, 274 (1-2), 190-199.
3. Прескотт, Х. та Харлі, JP (2003). Мікробіологія. Вища освіта McGraw Hill, 412-413.
4. Шапіро, JA (1995). Значення закономірностей бактеріальних колоній. Біодослідження, 17 (7), 597-607.
5. Shapiro, JA, & Trubatch, D. (1991). Послідовні події в морфогенезі бактеріальної колонії. Physica D: Нелінійні явища, 49 (1-2), 214-223.
6. Sousa, AM, Machado, I., Nicolau, A., & Pereira, MO (2013). Вдосконалення ідентифікації морфології колонії щодо бактеріального профілювання. Журнал мікробіологічних методів, 95 (3), 327-335.