Bakteriális antigének:
csoportspecifikus (ugyanazon nemzetség vagy család különböző fajaiban található)
fajspecifikus (ugyanazon faj különböző képviselőiben);
típusspecifikus (szerológiai változatok meghatározása - szerovariánsok, antigenovarok egy fajon belül).
A bakteriális sejtben való lokalizációtól függően K-, H-, O-antigéneket különböztetnek meg (a latin ábécé betűivel jelölve).
O-AG - a gram-negatív baktériumok sejtfalának lipopoliszacharidja. Poliszacharid láncból (valójában O-Ag) és lipid A-ból áll.
A poliszacharid hőstabil (1-2 órán át forralja), kémiailag stabil (tűri a formalinnal és etanollal történő kezelést). A tiszta O-AG gyengén immunogén. Szerkezeti változatosságot mutat, és megkülönbözteti az azonos fajhoz tartozó baktériumok számos szerovariánsát. Például a Salmonella minden csoportját egy bizonyos O-AG (poliszacharid) jelenléte jellemzi - az A csoportban
Ez a 2-es faktor, a B csoport 4-es faktorú, és így tovább. A baktériumok R-formáiban az O-AG oldalláncokat veszít
poliszacharid és típusspecifitás.
Lipid A - glükózamint és zsírsavakat tartalmaz. Erős adjuváns, nem specifikus immunstimuláló aktivitással és toxicitással rendelkezik. Általában az LPS egy endotoxin. Már kis dózisban lázat okoz a makrofágok aktiválódása, valamint az IL1, TNF és más citokinek felszabadulása, degranulocita degranuláció és vérlemezke-aggregáció miatt. A test bármely sejtjéhez, de különösen a makrofágokhoz képes kötődni. Nagy dózisban gátolja a fagocitózist, toxikózist, szív- és érrendszeri diszfunkciót, trombózist, endotoxikus sokkot okoz. Egyes baktériumok LPS-e az immunstimulánsok (prodigiosan,
pirogén). A bakteriális sejtfal peptidoglikánjai erős adjuváns hatást fejtenek ki az SI-sejteken.
BOSZORKÁNY a bakteriális flagellák része, alapja a flagellin fehérje. Hőálló.
K-AG A felületes, kapszuláris AG baktériumok heterogén csoportja.
Kapszulában vannak. Főleg savas poliszacharidokat tartalmaznak, köztük galakturon-, glükuron- és iduronsavakat. Ezen antigének szerkezetében vannak eltérések, amelyek alapján például a pneumococcusok 75 típusát (szerotípusát), a Klebsiella 80 típusát stb. A kapszuláris antigéneket meningococcus, pneumococcus és Klebsiella vakcinák készítésére használják. A poliszacharid antigének nagy dózisainak beadása azonban toleranciát válthat ki.
A baktériumok antigénjei egyben toxinjaik, riboszómáik és enzimjeik is.
Egyes mikroorganizmusok keresztreaktív - antigén-determinánsokat tartalmaznak, amelyek mikroorganizmusokban és emberekben/állatokban találhatók.
Különböző fajokhoz tartozó mikrobákban és az emberben gyakori, hasonló szerkezetű AG. Ezeket a jelenségeket antigén mimikának nevezik. A keresztreaktív antigének gyakran tükrözik e képviselők filogenetikai közösségét, néha a konformáció és a töltések véletlenszerű hasonlóságának az eredménye - AG molekulák.
Például a Forsman's AG megtalálható a barach eritrocitákban, a szalmonellában és a tengerimalacokban.
Az A csoportba tartozó hemolitikus streptococcusok keresztreagáló antigéneket (különösen M-proteint) tartalmaznak, amelyek közösek az emberi vesék endocardiumának és glomerulusainak antigénjeivel. Az ilyen bakteriális antigének olyan antitestek képződését idézik elő, amelyek keresztreakcióba lépnek az emberi sejtekkel, ami reuma és poszt-streptococcus glomerulonephritis kialakulásához vezet.
A szifilisz kórokozójának foszfolipidjei hasonló szerkezetűek, mint az állatok és az emberek szívében. Ezért az állatok szívének kardiolipin antigénjét használják a spirocheta elleni antitestek kimutatására betegekben (Wassermann-reakció).
Az antigének nagy molekulatömegű vegyületek. Lenyeléskor immunreakciót váltanak ki, és kölcsönhatásba lépnek e reakció termékeivel: antitestekkel és aktivált limfocitákkal.
Az antigének osztályozása.
1. Származási hely szerint:
1) természetes (fehérjék, szénhidrátok, nukleinsavak, bakteriális exo- és endotoxinok, szöveti és vérsejt-antigének);
2) mesterséges (dinitrofenilezett fehérjék és szénhidrátok);
3) szintetikus (szintetizált poliaminosavak, polipeptidek).
2. Kémiai jellegük szerint:
1) fehérjék (hormonok, enzimek stb.);
2) szénhidrátok (dextrán);
3) nukleinsavak (DNS, RNS);
4) konjugált antigének (dinitrofenil-fehérjék);
5) polipeptidek (a-aminosavak polimerei, glutamin és alanin kopolimerei);
6) lipidek (koleszterin, lecitin, amelyek hapténként működhetnek, de vérszérumfehérjékkel kombinálva antigén tulajdonságokat szereznek).
3. Genetikai kapcsolat szerint:
1) autoantigének (a saját test szöveteiből származnak);
2) izoantigének (genetikailag azonos donortól származnak);
3) alloantigének (ugyanazon fajhoz tartozó nem rokon donortól származnak);
4) xenoantigének (más faj donorától származnak).
4. Az immunválasz jellege szerint:
1) csecsemőmirigy-függő antigének (az immunválasz a T-limfociták aktív részvételétől függ);
2) csecsemőmirigy-független antigének (kiváltják az immunválaszt és a T-limfociták nélküli B-sejtek antitestek szintézisét).
Vannak még:
1) külső antigének; kívülről lép be a szervezetbe. Ezek mikroorganizmusok, átültetett sejtek és idegen részecskék, amelyek táplálékkal, belélegzéssel vagy parenterális úton bejuthatnak a szervezetbe;
2) belső antigének; olyan sérült testmolekulákból származnak, amelyeket idegenként ismernek fel;
3) látens antigének - bizonyos antigének (például idegszövet, lencsefehérjék és spermiumok); az embriogenezis során hisztohematikus gátak által anatómiailag elválasztva az immunrendszertől; ezekkel a molekulákkal szembeni tolerancia nem fordul elő; a véráramba jutásuk immunválaszhoz vezethet.
A megváltozott vagy rejtett saját antigénekkel szembeni immunológiai reakció bizonyos autoimmun betegségekben fordul elő.
Az antigének tulajdonságai:
1) antigenicitás - az antitestek képződését okozó képesség;
2) immunogenitás - immunitás létrehozásának képessége;
3) specifitás - antigén tulajdonságok, amelyek jelenléte miatt az antigének különböznek egymástól.
A haptének alacsony molekulatömegű anyagok, amelyek normál körülmények között nem okoznak immunválaszt, de nagy molekulatömegű molekulákhoz kötve immunogénekké válnak. A haptének közé tartoznak a gyógyszerek és a legtöbb vegyszer. Képesek immunválaszt indukálni a testfehérjékhez való kötődés után.
Azokat az antigéneket vagy hapténekeket, amelyek allergiás reakciót váltanak ki, amikor újra bejutnak a szervezetbe, allergéneknek nevezzük.
2. Mikroorganizmusok antigénjei
A fertőző antigének baktériumok, vírusok, gombák, protozoonok antigénjei.
A következő típusú bakteriális antigének vannak:
1) csoportspecifikus (ugyanazon nemzetség vagy család különböző fajaiban található);
2) fajspecifikus (ugyanazon faj különböző képviselőiben található);
3) típusspecifikus (szerológiai változatok - szerovariánsok, antigenovarok - meghatározása ugyanazon a fajon belül).
A bakteriális sejtben való lokalizációtól függően a következők vannak:
1) O-AG - poliszacharid; a bakteriális sejtfal része. Meghatározza a sejtfal lipopoliszacharid antigénspecifitását; azonos fajba tartozó baktériumok szerovariánsait különbözteti meg. Az A-AG gyengén immunogén. Hőstabil (1-2 órán át forralástálló), kémiailag stabil (tűri a formalinos és etanolos kezelést);
2) lipid A - heterodimer; glükózamint és zsírsavakat tartalmaz. Erős adjuváns, nem specifikus immunstimuláló aktivitással és toxicitással rendelkezik;
3) H-AG; a bakteriális flagellák része, alapja a flagellin fehérje. Hőálló;
4) K - AG - a baktériumok felületi, kapszuláris antigénjeinek heterogén csoportja. Kapszulázva vannak, és a sejtfal lipopoliszacharid felületi rétegéhez kapcsolódnak;
5) toxinok, nukleoproteinek, riboszómák és bakteriális enzimek.
Vírus antigének:
1) szuperkapszid antigének - felületi héj;
2) fehérje és glikoprotein antigének;
3) kapszid - héj;
4) nukleoprotein (mag) antigének.
Minden vírusantigén T-függő.
A protektív antigének olyan antigéndeterminánsok (epitópok) összessége, amelyek a legerősebb immunválaszt váltják ki, ami megvédi a szervezetet a kórokozóval való újbóli fertőzéstől.
A fertőző antigének behatolásának módjai a szervezetbe:
1) sérült és néha ép bőrön keresztül;
2) az orr, a száj, a gyomor-bél traktus, a húgyutak nyálkahártyáján keresztül.
A heteroantigének olyan antigén komplexek, amelyek különböző fajok képviselőinél közösek, vagy olyan komplexek közös antigéndeterminánsai, amelyek más tulajdonságokban különböznek egymástól. A heteroantigének miatt immunológiai keresztreakciók léphetnek fel.
Különböző fajok mikrobáiban és az emberben is hasonló szerkezetű antigének találhatók. Ezeket a jelenségeket antigén mimikának nevezik.
A szuperantigének az antigének egy speciális csoportját alkotják, amelyek nagyon alacsony dózisban nagyszámú T-limfocita poliklonális aktivációját és proliferációját okozzák. A szuperantigének bakteriális enterotoxinok, staphylococcusok, koleratoxinok, egyes vírusok (rotavírusok).
A mikroorganizmusok különféle anyagokból történő izolálását és tenyészeteinek kinyerését széles körben alkalmazzák a laboratóriumi gyakorlatban a fertőző betegségek mikrobiológiai diagnosztikájában, a kutatómunkában, valamint a vakcinák, antibiotikumok és a mikrobiális élet egyéb biológiailag aktív termékeinek mikrobiológiai előállításában.
A tenyésztési körülmények az adott mikroorganizmus tulajdonságaitól is függenek. A legtöbb patogén mikrobát tápközegen tenyésztik 37°C-on 12 napig. Néhányuk azonban hosszabb időt igényel. Például a pertussis baktériumok - 2-3 napon belül, és a Mycobacterium tuberculosis - 3-4 hét alatt.
Az aerob mikrobák növekedési és szaporodási folyamatainak serkentésére, valamint tenyésztési idejének csökkentésére a mélytenyésztés módszerét alkalmazzák, amely a tápközeg folyamatos levegőztetéséből és keveréséből áll. A mélységi módszer széleskörű alkalmazásra talált a biotechnológiában.
Az anaerobok termesztésére speciális módszereket alkalmaznak, amelyek lényege a levegő eltávolítása vagy inert gázokkal való helyettesítése zárt termosztátokban - anaerosztátokban. Az anaerobokat redukáló anyagokat (glükóz, nátrium-hangyasav stb.) tartalmazó táptalajokon termesztik, amelyek csökkentik a redoxpotenciált.
A diagnosztikai gyakorlatban kiemelt jelentőséggel bírnak a tiszta baktériumtenyészetek, amelyeket a páciensből vagy környezeti tárgyakból vett vizsgálati anyagból izolálnak. Erre a célra mesterséges táptalajokat használnak, amelyek a legváltozatosabb összetételű alap-, differenciáldiagnosztikai és választható táptalajokra oszthatók. A tiszta tenyészet izolálására szolgáló tápközeg megválasztása elengedhetetlen a bakteriológiai diagnosztika szempontjából.
A legtöbb esetben szilárd tápközeget használnak, amelyet előzőleg Petri-csészékbe öntöttek. A vizsgálati anyagot hurokkal a táptalaj felületére helyezzük, és egy spatulával dörzsöljük, hogy izolált telepeket kapjunk, amelyek egy sejtből nőttek ki. Egy izolált telep kémcsőben ferde agar táptalajon történő szubkultúrája tiszta tenyészetet eredményez.
Az azonosításhoz, pl. Egy kiválasztott kultúra generikus és faji hovatartozásának meghatározásakor leggyakrabban fenotípusos jellemzőket vizsgálnak:
a) a baktériumsejtek morfológiája festett kenetekben vagy natív készítményekben;
b) a tenyészet biokémiai jellemzői a szénhidrátok (glükóz, laktóz, szacharóz, maltóz, mannit stb.) fermentálására, indol, ammónia és hidrogén-szulfid képzésére, amelyek a baktériumok proteolitikus aktivitásának termékei.
A teljesebb elemzéshez gáz-folyadék kromográfiát és egyéb módszereket alkalmaznak.
A tiszta tenyészetek azonosítására a bakteriológiai módszerek mellett széles körben alkalmazzák az immunológiai kutatási módszereket is, amelyek az izolált tenyészet antigénszerkezetének vizsgálatát célozzák. Erre a célra szerológiai reakciókat alkalmaznak: agglutináció, immunfluoreszcens precipitáció, komplement rögzítés, enzim immunoassay, radioimmun módszerek stb.
Pure Culture Isolation Methods
A mikroorganizmusok tiszta kultúrájának izolálásához el kell különíteni egymástól az anyagban található számos baktériumot. Ezt két alapelven alapuló módszerekkel lehet elérni mechanikai és biológiai a baktériumok disszociációja.
Módszerek tiszta kultúrák izolálására mechanikai elven
Sorozathígítási módszer L. Pasteur javasolta, az egyik legelső volt, amelyet mikroorganizmusok mechanikus szétválasztására alkalmaztak. Ez abból áll, hogy a mikrobákat tartalmazó anyagokat sorozatos hígításokkal készítik sterilen folyékony tápközeg. Ez a technika meglehetősen fáradságos és működése tökéletlen, mivel nem teszi lehetővé a hígítások során a kémcsövekbe kerülő mikrobasejtek számának szabályozását.
Ez a hátrány nem Koch-módszer (lemezhígítási módszer ). R. Koch zselatin vagy agar-agar alapú sűrű tápközeget használt. A különböző típusú baktériumok asszociációit tartalmazó anyagot több kémcsőben felolvasztott és enyhén lehűtött zselatinnal hígítottuk, amelynek tartalmát később steril üveglapokra öntöttük. A táptalaj gélesedése után az optimális hőmérsékleten tenyésztettük. Vastagságában izolált mikroorganizmus-telepek jöttek létre, amelyek platinahurok segítségével könnyen átvihetők friss tápközegbe, így tiszta baktériumtenyészetet kapnak.
Drygalski módszer egy fejlettebb módszer, amelyet széles körben alkalmaznak a mindennapi mikrobiológiai gyakorlatban. Először egy Petri-csészében pipettával vagy hurokkal visszük fel a vizsgálandó anyagot a táptalaj felületére. Fém- vagy üveglapát segítségével óvatosan dörzsölje be a közegbe. A csészét az oltás alatt nyitva tartjuk, és óvatosan forgatjuk az anyag egyenletes eloszlásához. A spatula sterilizálása nélkül egy másik Petri-csészében lévő anyagra költik, ha szükséges - a harmadikba. Csak ezután mártjuk a spatulát fertőtlenítő oldatba vagy sütjük égő lángon. Az első edényben lévő táptalaj felületén rendszerint a baktériumok folyamatos növekedését figyeljük meg, a másodikban - sűrű növekedést, a harmadikban pedig - izolált telepek formájában.
Kolóniák a Drygalski-módszer szerint
Stroke módszer ma a mikrobiológiai laboratóriumokban használják leggyakrabban. A mikroorganizmusokat tartalmazó anyagot bakteriológiai hurokkal összegyűjtik, és a tápközeg felületére a csésze széléhez közel helyezik fel. A felesleges anyagot eltávolítjuk, és párhuzamos mozdulatokkal elfoglaljuk a csésze szélétől a széléig. A növények optimális hőmérsékleten történő egynapos inkubálása után izolált mikrobák telepei nőnek az edény felületén.
Stroke módszer
Izolált telepek előállításához használjon tampont, amelyet a vizsgálati anyag összegyűjtésére használtak. A tápközeggel ellátott Petri-csészét kissé kinyitjuk, tampont helyezünk bele, majd az anyagot óvatosan a csésze felületébe dörzsöljük, fokozatosan visszaadva a tampont és a csészét.
Így a Koch, Drygalski és a csíklemezes hígítási módszerek jelentős előnye, hogy izolált mikroorganizmus-telepeket hoznak létre, amelyek más táptalajra oltva tiszta tenyészetté alakulnak.
Tiszta kultúrák biológiai elven alapuló izolálási módszerei
A baktériumok szétválasztásának biológiai elve lehetővé teszi olyan módszerek céltudatos keresését, amelyek figyelembe veszik a mikrobiális sejtek számos jellemzőjét. A leggyakoribb módszerek közé tartoznak a következők:
1. A légzés típusa szerint. Az összes mikroorganizmust a légzés típusa szerint két fő csoportra osztják: aerobic (Corynebacterium diphtheriae, Vibrio sholeraestb)és anaerob (Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringenssatöbbi.). Ha azt az anyagot, amelyből az anaerob kórokozókat izolálni kell, előmelegítjük, majd anaerob körülmények között termesztjük, akkor ezek a baktériumok növekedni fognak.
2. által spóraképződés . Ismeretes, hogy egyes mikrobák (bacilusok és klostrídiumok) képesek spórálni. Közöttük Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Bacillus cereus. A spórák ellenállnak a környezeti tényezőknek. Ezért a vizsgálati anyagot hőfaktor hatásának lehet alávetni, majd inokulatív módon tápközegbe lehet vinni. Egy idő után pontosan azok a baktériumok fognak növekedni rajta, amelyek képesek spórálni.
3. Mikrobák ellenálló képessége savakkal és lúgokkal szemben. Néhány mikroba (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis) kémiai szerkezetük sajátosságaiból adódóan ellenállóak a savakkal szemben. Éppen ezért az ezeket tartalmazó anyagokat, például a tuberkulózis köpetét azonos térfogatú 10%-os kénsavoldattal előkezelik, majd táptalajra vetik. Az idegen flóra elpusztul, és a mikobaktériumok a savakkal szembeni ellenálló képességük következtében felszaporodnak.
Vibrio cholerae (Vibrio sholerae) Ellenkezőleg, halofil baktérium, ezért az optimális növekedési feltételek megteremtése érdekében lúgot tartalmazó táptalajra (1% lúgos pepton víz) vetik. A táptalaj felületén már 4-6 óra elteltével finom kékes film formájában megjelennek a növekedés jellegzetes jelei.
4. A baktériumok mobilitása. Néhány mikroba (Proteus vulgaris) hajlamosak kúszó növekedésre, és képesek gyorsan szétterülni valami nedves környezet felületén. Az ilyen kórokozók izolálására egy csepp kondenzációs folyadékba oltják be őket, amely akkor képződik, amikor a ferde agar oszlopot lehűtik. 16-18 év után a környezet teljes felületére terjednek. Ha az agar tetejéről veszünk anyagot, tiszta kórokozótenyészetet kapunk.
5. A mikrobák érzékenysége vegyszerek, antibiotikumok és egyéb antimikrobiális szerek hatására. A baktériumok anyagcseréjének sajátosságaiból adódóan bizonyos kémiai tényezőkre eltérő érzékenységgel rendelkezhetnek. Ismeretes, hogy a staphylococcusok, a spórákat képző aerob bacilusok ellenállnak a 7,5-10%-os nátrium-klorid hatásának. Ezért ezeknek a kórokozóknak az izolálására olyan elektív tápközeget (sárgás-só-agar, intő-só-agar) használnak, amelyek pontosan ezt az anyagot tartalmazzák. Más baktériumok gyakorlatilag nem szaporodnak ilyen koncentrációjú nátrium-klorid mellett.
6. Néhány antibiotikum bevezetése (nystatin) a gombák szaporodásának gátlására használják azokkal erősen szennyezett anyagokban. Ezzel szemben az antibiotikum penicillin hozzáadása a táptalajhoz elősegíti a baktériumflóra növekedését, ha gombákat kell izolálni. A furazolidonnak bizonyos koncentrációban a tápközeghez való hozzáadása szelektív feltételeket teremt a corynebacteriumok és mikrokokkuszok szaporodásához.
7. A mikroorganizmusok azon képessége, hogy behatoljanak az ép bőrbe. Néhány patogén baktérium (Yersinia pestis) nagyszámú agressziós enzim jelenléte következtében képesek áthatolni az ép bőrön. Ehhez a laboratóriumi állat testén lévő szőrt leborotválják, és a kórokozót és nagy mennyiségű külső mikroflórát tartalmazó vizsgálati anyagot dörzsölik be erre a területre. Egy idő után az állatot levágják, és a mikrobákat izolálják a vérből vagy a belső szervekből.
8. A laboratóriumi állatok érzékenysége a fertőző betegségek kórokozóira. Egyes állatok nagy érzékenységet mutatnak a különböző mikroorganizmusokkal szemben.
Például bármilyen beadási móddal Streptococcus pneumoniae fehér egerekben általános pneumococcus fertőzés alakul ki. Hasonló kép figyelhető meg, amikor a tengerimalacokat tuberkulózis-kórokozókkal fertőzik meg. (Mycobacterium tuberculosis) .
A mindennapi gyakorlatban a bakteriológusok olyan fogalmakat használnak, mint pl törzsés tiszta kultúra mikroorganizmusok. A törzs alatt az azonos fajhoz tartozó mikrobákat értjük, amelyeket különböző forrásokból vagy ugyanabból a forrásból izolálnak, de különböző időpontokban. A tiszta baktériumkultúra ugyanazon fajhoz tartozó mikroorganizmusok, egy mikrobasejt leszármazottai, amelyek táptalajon (ben) nőttek fel.
A tiszta kultúra elszigeteltsége aerobic mikroorganizmusok számos lépésből áll.
Első nap (1 szakaszos kutatás) a kóros anyagot steril edénybe (kémcső, lombik, fiola) veszik. Tanulmányozzák - megjelenés, állag, szín, szag és egyéb jelek, kenetet készítenek, festenek és mikroszkóp alatt megvizsgálják. Bizonyos esetekben (akut gonorrhoea, pestis) ebben a szakaszban lehetőség van előzetes diagnózis felállítására, és ezen felül kiválasztani azt a táptalajt, amelyre az anyagot vetik. Ezután bakteriológiai hurokkal (leggyakrabban használják), spatulával - Drygalsky módszerrel, pamut-géz törlőkendővel. A csészéket lezárjuk, fejjel lefelé fordítjuk, speciális ceruzával aláírjuk, és az optimális hőmérsékleten (37 °C) termosztátba helyezzük 18-48 órára. A szakasz célja izolált mikroorganizmus-telepek előállítása.
Néha azonban az anyag felhalmozása érdekében folyékony táptalajra vetik.
A második napon (A tanulmány 2. fázisa) a sűrű tápközeg felületén a mikroorganizmusok folyamatos, sűrű növekedésű vagy elszigetelt telepeket alkotnak. A gyarmat- ezek a baktériumok szabad szemmel látható felhalmozódásai a tápközeg felszínén vagy vastagságában. Általában minden kolónia egy mikrobasejt leszármazottaiból (klónokból) jön létre, így összetételük meglehetősen homogén. A tápközegben a baktériumok növekedésének jellemzői a tenyésztési tulajdonságaik megnyilvánulása.
A lemezeket gondosan megvizsgáljuk, és megvizsgáljuk, hogy vannak-e izolált telepek, amelyek az agar felszínén nőttek fel. Ügyeljen a telepek méretére, alakjára, színére, széleinek és felületének jellegére, állagára és egyéb jellemzőire. Ha szükséges, vizsgálja meg a telepeket nagyítóval, kis vagy nagy nagyítású mikroszkóp alatt. A telepek szerkezetét áteresztő fényben, a mikroszkóp kis nagyításával vizsgáljuk. Lehetnek hialinok, szemcsések, fonalas vagy rostosak, amelyekre a telepek vastagságában összefonódó szálak jellemzőek.
A telepek jellemzése fontos része a bakteriológus és a laboráns munkájának, mivel minden faj mikroorganizmusai saját speciális telepekkel rendelkeznek.
A harmadik napon (A tanulmány 3. szakasza) tanulmányozza a mikroorganizmusok tiszta kultúrája növekedésének természetét és végezze el annak azonosítását.
Először is figyelmet fordítanak a mikroorganizmusok táptalajon történő szaporodásának jellemzőire, és kenetet készítenek, Gram-módszerrel megfestve a tenyészet tisztaságának ellenőrzésére. Ha azonos típusú morfológiájú, méretű és színezési (festési képességű) baktériumokat figyelünk meg mikroszkóp alatt, azt a következtetést vonjuk le, hogy a tenyészet tiszta. Egyes esetekben már megjelenésük és növekedésük jellemzői alapján következtetést vonhatunk le az izolált kórokozók típusára vonatkozóan. A baktériumfajok morfológiai jellemzői alapján történő meghatározását morfológiai azonosításnak nevezzük. A kórokozók típusának kulturális jellemzőik alapján történő meghatározását kulturális azonosításnak nevezzük.
Ezek a vizsgálatok azonban nem elegendőek ahhoz, hogy végső következtetést levonjunk az izolált mikrobák típusáról. Ezért tanulmányozzák a baktériumok biokémiai tulajdonságait. Elég változatosak.
A baktériumok azonosítása.
A kórokozó típusának biokémiai tulajdonságai alapján történő meghatározását ún biokémiai azonosítás.
A baktériumok faji hovatartozásának megállapítása érdekében gyakran vizsgálják antigénszerkezetüket, azaz antigén tulajdonságok alapján azonosítják őket. Minden mikroorganizmus összetételében különböző antigén anyagokat tartalmaz. Különösen az Enterobacteriaceae család képviselői (Yescherichia, Salmonella, Shigels) tartalmaznak burok O-antigént, flagella H-antigént és kapszuláris K-antigént. Kémiai összetételükben heterogének, ezért számos változatban léteznek. Meghatározhatók specifikus agglutináló szérumok segítségével. A baktériumfajnak ezt a meghatározását ún szerológiai azonosítás.
Néha a baktériumok azonosítása úgy történik, hogy a laboratóriumi állatokat tiszta tenyészettel fertőzik meg, és megfigyelik a kórokozók által a szervezetben okozott változásokat (tuberkulózis, botulizmus, tetanusz, szalmonellózis és hasonlók). Az ilyen módszert az ún azonosítás biológiai tulajdonságok alapján. Tárgyként leggyakrabban tengerimalacokat, fehér egereket és patkányokat használnak.
ALKALMAZÁSOK
(táblázatok és diagramok)
A baktériumok élettana
1. séma. A baktériumok élettana.
reprodukció
táptalajokon történő termesztés
1. táblázat: A bakteriális fiziológia általános táblázata.
|
Jellegzetes |
||
|
Az energia- és anyagszerzés folyamata. |
||
|
Biokémiai folyamatok összessége, melynek eredményeként a mikrobiális sejtek létfontosságú tevékenységéhez szükséges energia szabadul fel. |
||
|
Az összes sejtkomponens és -struktúra összehangolt reprodukciója, ami végső soron a sejttömeg növekedéséhez vezet |
||
|
reprodukció |
A sejtek számának növelése egy populációban |
|
|
Tápközegen termesztés. |
Laboratóriumi körülmények között a mikroorganizmusokat olyan táptalajokon neveljük, amelyek sterilek, átlátszóak, nedvesek, tartalmaznak bizonyos tápanyagokat (fehérjéket, szénhidrátokat, vitaminokat, nyomelemeket stb.), rendelkeznek bizonyos pufferkapacitással, megfelelő pH-értékkel, redox potenciállal. |
1.1. táblázat Az elemek kémiai összetétele és élettani funkciói.
|
kompozíció elem |
Jellemzői és szerepe a sejtélettanban. |
||
|
A baktériumsejt fő összetevője, tömegének körülbelül 80%-át teszi ki. A sejt szerkezeti elemeivel szabad vagy kötött állapotban van. A spórákban a víz mennyisége 18,20%-ra csökken. A víz számos anyag oldószere, és mechanikai szerepet is játszik a turgor biztosításában. A plazmolízis során - amikor a sejt vízveszteséget okoz hipertóniás oldatban - megtörténik a protoplazma leválása a sejtmembránról. Víz eltávolítása a sejtből, szárítás felfüggeszti az anyagcsere folyamatokat. A legtöbb mikroorganizmus jól tolerálja a szárítást. Vízhiány esetén a mikroorganizmusok nem szaporodnak. A fagyott állapotból vákuumban történő szárítás (liofilizálás) leállítja a szaporodást és elősegíti a mikrobiális fajok hosszú távú megőrzését. |
|||
|
40-80% száraz tömeg. Határozza meg a baktériumok legfontosabb biológiai tulajdonságait, és általában 20 aminosav kombinációjából áll. A baktériumok diaminopimelinsavat (DAP) tartalmaznak, amely hiányzik az emberi és állati sejtekben. A baktériumok több mint 2000 különböző fehérjét tartalmaznak, amelyek szerkezeti komponensekben vannak, és részt vesznek az anyagcsere folyamatokban. A legtöbb fehérje enzimatikus aktivitással rendelkezik. A baktériumsejt fehérjéi meghatározzák a baktériumok antigenitását és immunogenitását, virulenciáját és fajtáit. |
|||
|
kompozíció elem |
Jellemzői és szerepe a sejtélettanban. |
||
|
Nukleinsavak |
Az eukarióta sejtek nukleinsavaihoz hasonló funkciókat látnak el: egy kromoszóma formájú DNS-molekula felelős az öröklődésért, a ribonukleinsavak (információs, vagy mátrix, transzport és riboszómális) részt vesznek a fehérje bioszintézisében. |
||
|
Szénhidrát |
Egyszerű anyagok (mono- és diszacharidok) és összetett vegyületek képviselik. A poliszacharidok gyakran megtalálhatók a kapszulákban. Néhány intracelluláris poliszacharid (keményítő, glikogén stb.) tartalék tápanyag. |
||
|
Részei a citoplazma membránnak és származékainak, valamint a baktériumok sejtfalának, például a külső membránnak, ahol a lipidek biomolekuláris rétege mellett LPS is található. A lipidek tartalék tápanyagként működhetnek a citoplazmában. A bakteriális lipideket foszfolipidek, zsírsavak és gliceridek képviselik. A Mycobacterium tuberculosis tartalmazza a legtöbb lipidet (akár 40%). |
|||
|
Ásványok |
A sejtek elégetése után a hamuban található. Nagy mennyiségben kimutatható a foszfor, kálium, nátrium, kén, vas, kalcium, magnézium, valamint nyomelemek (cink, réz, kobalt, bárium, mangán stb.), amelyek az ozmotikus nyomás, a pH szabályozásában vesznek részt. , redoxpotenciál , enzimeket aktivál, enzimek, vitaminok és a mikrobiális sejtek szerkezeti összetevői közé tartoznak. |
||
1.2. táblázat. Nitrogén bázisok.
1.2.1. táblázat Enzimek
|
Jellegzetes |
|||
|
Meghatározás |
Minden élő sejtben jelen lévő specifikus és hatékony fehérjekatalizátorok. |
||
|
Az enzimek csökkentik az aktiválási energiát, biztosítva az olyan kémiai reakciók lefolyását, amelyek nélkülük csak magas hőmérsékleten, túlnyomáson és más nem fiziológiás, élő sejt számára elfogadhatatlan körülmények között mehet végbe. |
|||
|
Az enzimek körülbelül 10 nagyságrenddel növelik a reakció sebességét, ami bármely reakció felezési idejét 300 évről egy másodpercre csökkenti. |
|||
|
Az enzimek "felismerik" a szubsztrátot molekulájának térbeli elrendezése és a benne lévő töltések eloszlása alapján. A szubsztráthoz való kötődésért az enzimatikus fehérjemolekula egy bizonyos része - a katalitikus központja - felelős. Ebben az esetben egy köztes enzim-szubsztrát komplex képződik, amely azután reakciótermék és szabad enzim képződésével bomlik. |
|||
|
Fajták |
A szabályozó (alloszterikus) enzimek különféle metabolikus jeleket érzékelnek, és ennek megfelelően megváltoztatják katalitikus aktivitásukat. |
Effektor enzimek – bizonyos reakciókat katalizáló enzimek (részletekért lásd az 1.2.2. táblázatot). |
|
|
funkcionális tevékenység |
Az enzimek funkcionális aktivitása és az enzimreakciók sebessége az adott mikroorganizmus elhelyezkedési körülményeitől és mindenekelőtt a közeg hőmérsékletétől és pH-jától függ. Számos kórokozó mikroorganizmus számára az optimális hőmérséklet 37°C és pH 7,2-7,4. |
||
ENZIM OSZTÁLYOK:
a mikroorganizmusok különféle enzimeket szintetizálnak, amelyek mind a hat ismert osztályba tartoznak.
1.2.2. táblázat. Az effektor enzimek osztályai
|
Enzim osztály |
Katalizátorok: |
|
|
Oxidoreduktáz |
Elektronátvitel |
|
|
Transzferázok |
Különféle kémiai csoportok átvitele |
|
|
Hidrolázok |
Funkciós csoportok átvitele vízmolekulába |
|
|
Kettős kötéscsoportok kapcsolódása és fordított reakciók |
||
|
Izomerázok |
Csoportok átvitele egy molekulán belül izomer formák kialakítására |
|
|
C-C, C-S, C-O, C-N kötések kialakulása az adenozin-trifoszfát (ATP) lebomlásával kapcsolatos kondenzációs reakciók következtében |
1.2.3. táblázat. Az enzimek típusai bakteriális sejtben történő képződés alapján
|
Jellegzetes |
Megjegyzések |
||
|
Iiducible (adaptív) enzimek "szubsztrát indukció" |
Enzimek, amelyek koncentrációja a sejtben meredeken növekszik válaszul egy induktor szubsztrát megjelenésére a környezetben. Bakteriális sejt csak ennek az enzimnek a jelenlétében szintetizálja a szubsztrát tápközegben | ||
|
Elnyomható enzimek |
Ezen enzimek szintézise elnyomja az enzim által katalizált reakciótermék túlzott felhalmozódása következtében. |
Az enzimelnyomásra példa a triptofán szintézise, amely antranilsavból képződik antranilát szintetáz részvételével. |
|
|
Konstitív enzimek |
A környezeti feltételektől függetlenül szintetizálódó enzimek |
A glikolízis enzimei |
|
|
Multienzim komplexek |
Az intracelluláris enzimek szerkezetileg és funkcionálisan kombinálódnak |
Légzőlánc enzimek, amelyek a citoplazma membránján helyezkednek el. |
1.2.4. táblázat. Specifikus enzimek
|
Enzimek |
A baktériumok azonosítása |
|
|
Szuperoxid-diszmutáz és kataláz |
Minden aerob vagy fakultatív anaerob rendelkezik szuperoxid-diszmutázzal és katalázzal – olyan enzimekkel, amelyek megvédik a sejtet az oxigénanyagcsere mérgező termékeitől. Szinte az összes kötelező anaerob nem szintetizálja ezeket az enzimeket. Az aerob baktériumoknak csak egy csoportja, a tejsavbaktériumok kataláz-negatív. |
|
|
peroxidáz |
A tejsavbaktériumok felhalmozzák a peroxidázt, egy enzimet, amely katalizálja a szerves vegyületek oxidációját H2O2 hatására (vízzé redukálódik). |
|
|
Arginin-dihidroláz |
Diagnosztikai jellemző, amely megkülönbözteti a szaprofita Pseudomonas fajokat a fitopatogén fajoktól. |
|
|
Az Enterobacteriaceae család öt fő csoportja közül csak kettő - az Escherichiae és az Erwiniae - nem szintetizál ureázt. |
1.2.5. táblázat. Bakteriális enzimek alkalmazása az ipari mikrobiológiában.
|
Enzimek |
Alkalmazás |
|
|
Amiláz, celluláz, proteáz, lipáz |
Az emésztés javítására kész enzimkészítményeket használnak, amelyek elősegítik a keményítő, a cellulóz, a fehérje és a lipidek hidrolízisét. |
|
|
Élesztő invertáz |
Édességgyártásban a szacharóz kristályosodásának megakadályozására |
|
|
pektináz |
Gyümölcslevek derítésére használják |
|
|
Clostridialis kollagenáz és Streptococcus streptokinase |
Hidrolizálja a fehérjéket, elősegíti a sebek és égési sérülések gyógyulását |
|
|
Baktériumok litikus enzimei |
A környezetbe kiválasztva hatnak a kórokozó mikroorganizmusok sejtfalára, és hatékony eszközként szolgálnak az utóbbiak elleni küzdelemben, még akkor is, ha többszörösen rezisztensek az antibiotikumokkal szemben. |
|
|
Ribonukleázok, dezoxiribonukleázok, polimerázok, DNS ligázok és más enzimek, amelyek célzottan módosítják a nukleinsavakat |
Eszköztárként használják a bioszerves kémiában, a géntechnológiában és a génterápiában |
1.2.6. táblázat. Az enzimek osztályozása lokalizáció szerint.
|
Lokalizálás | |||
|
Endoenzimek |
a citoplazmában a citoplazma membránjában A periplazmatikus térben |
Csak a sejten belül működnek. A bioszintézis és az energia-anyagcsere reakcióit katalizálják. |
|
|
Exoenzimek |
Kikerült a környezetbe. |
A sejt a környezetbe juttatja őket, és katalizálja az összetett szerves vegyületek hidrolízisének reakcióit egyszerűbbekké, amelyek a mikrobiális sejt által asszimilálódnak. Ide tartoznak a hidrolitikus enzimek, amelyek rendkívül fontos szerepet játszanak a mikroorganizmusok táplálkozásában. |
1.2.7. táblázat. Patogén mikrobák enzimei (az agresszió enzimei)
|
Enzimek | |||
|
Lecitovitellase Lecitináz |
Lebontja a sejtmembránokat |
A vizsgálati anyag beoltása a JSA táptalajra Eredmény: felhős terület a kolóniák körül az LSA-n. |
|
|
Hemolizin |
Elpusztítja a vörösvérsejteket |
A vizsgálati anyag beoltása véragar táptalajra. Eredmény: a hemolízis teljes területe a telepek körül a véragaron. |
|
|
Koaguláz-pozitív tenyészetek |
Vérplazma alvadást okoz |
A vizsgálati anyag beoltása steril citrátos vérplazmára. Eredmény: plazma alvadás |
|
|
Koaguláz-negatív tenyészetek |
Mannit termelés |
Vetés táptalajra mannit anaerob körülmények között. Eredmény: színes telepek megjelenése (az indikátor színében) |
|
|
Enzimek |
Egyes enzimek képződése a laboratóriumban |
||
|
Hialuronidáz |
Hidrolizálja a hialuronsavat - a kötőszövet fő összetevőjét |
A vizsgálati anyagot hialuronsavat tartalmazó táptalajra vetjük. Eredmény: a hialuronidázt tartalmazó kémcsövekben nem történik vérrögképződés. |
|
|
Neuraminidáz |
Különböző glikoproteinekből, glikolipidekből, poliszacharidokból lehasítja a sziálsavat (neuraminsavat), növeli a különböző szövetek permeabilitását. |
Detektálás: reakció a neuraminidáz (RINA) és mások elleni antitestek meghatározására (immunodiffúziós, immunenzimes és radioimmun módszerek). |
1.2.8. táblázat. Az enzimek osztályozása biokémiai tulajdonságok szerint.
|
Enzimek |
Érzékelés |
||
|
Szacharolitikus |
A cukrok lebontása |
Differenciáldiagnosztikai környezetek, például Hiss környezet, Olkenitsky környezet, Endo környezet, Levin környezet, Ploskirev környezet. |
|
|
Proteolitikus |
A fehérje lebontása |
A mikrobákat zselatinoszlopba injektálva oltjuk be, majd 3-5 napos szobahőmérsékleten történő inkubálás után megfigyeljük a zselatin cseppfolyósodásának jellegét. A proteolitikus aktivitást a fehérje bomlástermékek képződése is meghatározza: indol, hidrogén-szulfid, ammónia. Meghatározásukhoz a mikroorganizmusokat hús-peptonlevesbe oltják. |
|
|
A végtermékek által azonosított enzimek |
Lúgképződés Savképződés Hidrogén-szulfid képződés Az ammónia képződése stb. |
Megkülönböztetni bizonyos típusú baktériumokat másoktól enzimaktivitásuk alapján, differenciáldiagnosztikai környezetek |
1.2.8. Enzim összetétel.
BÁRMILYEN MIKROORGANIZMUS ENZIM ÖSSZETÉTEL:
A genomja határozza meg
Stabil tulajdonság
Széles körben használják azonosításukra
Szacharolitikus, proteolitikus és egyéb tulajdonságok meghatározása.
1.3. táblázat. Pigmentek
|
Pigmentek |
Szintézis mikroorganizmus által |
|
|
Zsírban oldódó karotinoid pigmentek piros, narancssárga vagy sárga színben |
Sarcinokat, mycobacterium tuberculosis-t, egyes aktinomicétákat képeznek. Ezek a pigmentek megvédik őket az UV-sugárzástól. |
|
|
Fekete vagy barna pigmentek - melaninok |
Kötelező anaerobok, Bacteroides niger és mások szintetizálják. Vízben és még erős savakban sem oldódik |
|
|
Élénkvörös pirrol pigment, prodigiozin |
Néhány vágásból alakult ki |
|
|
A vízben oldódó fenozin pigment a piocianin. |
Pseudomonas aeruginosa baktériumok termelik (Pseudomonas aeruginosa). Ebben az esetben a semleges vagy lúgos pH-jú tápközeg kékeszöldre változik. |
1.4. táblázat. Világító és aromatermelő mikroorganizmusok
|
Állapot és jellemző |
||
|
Ragyogás (lumineszcencia) |
A baktériumok okozzák azoknak a szubsztrátoknak a fényét, mint a halpikkelyek, magasabb gombák, korhadó fák, élelmiszertermékek, amelyek felületén felszaporodnak. A legtöbb világító baktérium halofil faj, amely megnövekedett sókoncentráció mellett is képes szaporodni. Tengerekben és óceánokban élnek, édesvízben ritkán. Minden világító baktérium aerob. A ragyogási mechanizmus az energia felszabadulásához kapcsolódik a szubsztrát biológiai oxidációja során. |
|
|
aromaképzés |
Egyes mikroorganizmusok illékony aromás anyagokat, például ecetsav-etil- és ecetsav-amil-észtereket termelnek, amelyek ízt adnak a bornak, sörnek, tejsavnak és más élelmiszertermékeknek, amelyek eredményeként felhasználják őket az előállításukhoz. |
2.1.1. táblázat: Metabolizmus
|
Meghatározás |
|||
|
Anyagcsere |
A sejtben lezajló biokémiai folyamatokat egy szóban egyesítik - anyagcsere (görögül metabole - átalakulás). Ez a kifejezés egyenértékű az „anyagcsere és energia” fogalmával. Az anyagcserének két aspektusa van: az anabolizmus és a katabolizmus. |
||
|
Anabolizmus - biokémiai reakciók halmaza, amelyek a sejtkomponensek szintézisét végzik, vagyis az anyagcsere azon oldalát, amelyet konstruktív anyagcserének neveznek. |
A katabolizmus olyan reakciók összessége, amelyek biztosítják a sejtet a szükséges energiával, különösen a konstruktív cserereakciókhoz. Ezért a katabolizmust a sejt energiaanyagcseréjeként is definiálják. |
||
|
amfibolizmus |
A köztes anyagcserét, amely a tápanyagok kis molekulatömegű fragmentumait szerves savak és foszforsav-észterek sorozatává alakítja, az ún. |
||
2.1.1. Anyagcsere
Anyagcsere -
két ellentétes, de kölcsönhatásban lévő folyamat kombinációja: a katabolizmus és az anabolizmus
Anabolizmus= asszimiláció = plasztikus anyagcsere = konstruktív anyagcsere
katabolizmus= disszimiláció = energiaanyagcsere = bomlás = a sejt energiával való ellátása
Szintézis (sejtkomponensek)
Enzimatikus katabolikus reakciók, amelyek eredményeként energia felszabadítása, amely az ATP molekulákban halmozódott fel.
Monomerek bioszintézise:
aminosavak nukleotidok zsírsav monoszacharidok
Polimerek bioszintézise:
fehérjék nukleinsavak poliszacharidok lipidek
Az enzimatikus anabolikus reakciók eredményeként a katabolizmus során felszabaduló energiát szerves vegyületek makromolekuláinak szintézisére fordítják, amelyekből aztán biopolimerek épülnek fel - a mikrobasejt összetevői.
Az energiát a sejtkomponensek szintézisére fordítják
2.1.3. táblázat. A sejtenergia metabolizmusa és átalakulása.
|
Anyagcsere |
Jellegzetes |
Megjegyzések |
|
|
Az anyagcsere az élő szervezetben, mint rendszerben rejlő dinamikus egyensúlyt biztosít, amelyben a szintézis és a pusztulás, a szaporodás és a halál kölcsönösen egyensúlyban van. |
Az anyagcsere az élet fő jele |
||
|
műanyag csere Fehérjék, zsírok, szénhidrátok szintézise. |
Ez a biológiai szintézis reakcióinak halmaza. |
A sejtbe kívülről bekerülő anyagokból sejtvegyületekhez hasonló molekulák képződnek, vagyis asszimiláció történik. |
|
|
energiacsere |
A folyamat a szintézis ellentéte. Ez a hasítási reakciók halmaza. |
A nagy molekulatömegű vegyületek lehasadásakor a bioszintézis reakciójához szükséges energia felszabadul, azaz disszimiláció következik be. A glükóz lebontása során az energia szakaszosan szabadul fel, számos enzim részvételével. |
2.1.2. táblázat. Az anyagcsere különbsége az azonosításhoz.
2.2. táblázat Anabolizmus (konstruktív anyagcsere)
2.2.2. Aminosavak bioszintézise prokariótákban.
2.2.1. Szénhidrátok bioszintézise mikroorganizmusokban.
2.2.3. ábra. Lipid bioszintézis
2.2.4. táblázat. Az energia-anyagcsere szakaszai - Katabolizmus.
|
Szakasz |
Jellegzetes |
jegyzet |
|
|
Előkészítő |
A diszacharidok és poliszacharidok molekulái, a fehérjék kis molekulákra bomlanak - glükóz, glicerin és zsírsavak, aminosavak. A nukleinsavak nagy molekulái nukleotidokká alakulnak. |
Ebben a szakaszban kis mennyiségű energia szabadul fel, amely hő formájában disszipálódik. |
|
|
Anoxikus vagy nem teljes vagy anaerob vagy fermentáció vagy disszimiláció. |
Az enzimek részvételével ebben a szakaszban képződött anyagok további hasításon mennek keresztül. Például: a glükóz két tejsavmolekulára és két ATP-molekulára bomlik. |
Az ATP és a H 3 PO 4 részt vesz a glükóz lebontásában. A glükóz oxigénmentes lebontása során kémiai kötés formájában az energia 40%-a az ATP-molekulában raktározódik, a többi hő formájában disszipálódik. Minden esetben egy glükózmolekula lebontása két ATP-molekulát eredményez. |
|
|
Az aerob légzés vagy oxigénhasadás szakasza. |
Amikor az oxigén belép a sejtbe, az előző szakaszban keletkezett anyagok végtermékekké oxidálódnak (lebomlanak). CO 2 ésH 2 O. |
Az aerob légzés teljes egyenlete:
|
2.2.4. Erjesztés.
Fermentatív anyagcsere - jellemezve, hogy a szubsztrátok foszforilezésével ATP képződik.
Először (oxidáció) = hasadás
Második (helyreállítás)
Tartalmazza a glükóz piroszőlősavvá történő átalakítását.
Tartalmazza a hidrogén hasznosítását a piroszőlősav kinyerésére.
A piroszőlősav szénhidrátokból történő képződésének útjai
2.2.5. piroszőlősav.
Glikolitikus út (Embden-Meyerhof-Parnassus útvonal)
Entner-Doudoroff út
Pentóz-foszfát útvonal
2.2.5. táblázat. Erjesztés.
|
A fermentáció típusa |
képviselői |
Végtermék |
Megjegyzések |
|
|
tejsav |
|
A piruvátból tejsavat képez |
Egyes esetekben (homoenzimatikus fermentáció) csak tejsav, máskor melléktermékek is keletkeznek. |
|
|
Hangyasav |
Enterobacteriaceae |
A hangyasav az egyik végtermék. (vele együtt - oldal) |
Az enterobaktériumok bizonyos típusai a hangyasavat H 2 -re és CO 2 -re bontják / |
|
|
Vaj |
Vajsav és melléktermékek |
A klostrídiumok egy része a vajsavval és más savakkal együtt butanolt, acetont stb. képez (akkor ezt aceton-butil fermentációnak nevezik). |
||
|
propionsav |
Propionobacterium |
A piruvátból propionsavat képez |
Sok baktérium a szénhidrátok fermentálásakor más termékekkel együtt etil-alkoholt képez. Azonban nem ez a fő termék. |
2.3.1. táblázat. Fehérjeszintetizáló rendszer, ioncsere.
|
Elem neve |
Jellegzetes |
|
|
Riboszomális alegységek 30S és 50S |
A bakteriális 70S riboszómák esetében az 50S alegység tartalmazza a 23S rRNS-t (~3000 nukleotid hosszúság), a 30S alegység pedig a 16S rRNS-t (~1500 nukleotid hosszúság); egy nagy riboszomális alegység a „hosszú” rRNS mellett egy vagy két „rövid” rRNS-t is tartalmaz (a bakteriális riboszóma 50S vagy 5S alegységeinek 5S rRNS-e és az eukarióta nagy riboszomális alegységeinek 5,8S rRNS-e). (a részleteket lásd a 2.3.1. ábrán.) |
|
|
Messenger RNS (mRNS) | ||
|
Húsz aminoacil-tRNS teljes készlete, amely megfelelő aminosavakat, aminoacil-tRNS szintetázokat, tRNS-eket és ATP-t igényel |
Ez egy energiával feltöltött és a tRNS-sel asszociált aminosav, amely készen áll a riboszómába történő bejuttatásra és a rajta szintetizált polipeptidbe való beépülésre. |
|
|
Transzfer RNS (tRNS) |
Ribonukleinsav, melynek feladata az aminosavak szállítása a fehérjeszintézis helyére. |
|
|
Fehérje iniciációs faktorok |
(prokariótákban - IF-1, IF-2, IF-3) Nevüket azért kapták, mert részt vesznek a 30S és 50S alegységek aktív komplexének (708-as komplexumának), az mRNS és az iniciátor aminoacil-tRNS ( prokariótákban - formil-metionil -tRNS), amely "beindítja" (indítja) a riboszómák munkáját - az mRNS transzlációját. |
|
|
Fehérje elongációs tényezők |
(prokariótákban - EF-Tu, EF-Ts, EF-G) Vegyen részt a szintetizált polipeptid lánc (peptidil) megnyúlásában (elongációjában). A fehérje terminációs vagy felszabadulási faktorok (eng. - release factor - RF) biztosítják a polipeptid kodonspecifikus elválasztását a riboszómától és a fehérjeszintézis végét. |
|
|
Elem neve |
Jellegzetes |
|
|
Fehérje terminációs faktorok |
(prokariótákhoz - RF-1, RF-2, RF-3) |
|
|
Néhány egyéb fehérjefaktor (asszociációk, alegységek disszociációi, felszabadulások stb.). |
A rendszer működéséhez szükséges fehérje transzlációs faktorok |
|
|
Guanozin-trifoszfát (GTP) |
A fordítás megvalósításához a GTP közreműködése szükséges. A GTP fehérjeszintetizáló rendszerének igénye nagyon specifikus: nem helyettesíthető semmilyen más trifoszfáttal. A sejt több energiát fordít a fehérje bioszintézisére, mint bármely más biopolimer szintézisére. Minden új peptidkötés létrejöttéhez négy nagy energiájú kötés (ATP és GTP) hasítása szükséges: kettő a tRNS-molekula aminosavval való feltöltéséhez, és további kettő az elongáció során - az egyik az aa-tRNS kötődése, a másik pedig a transzlokáció során. . |
|
|
Szervetlen kationok bizonyos koncentrációban. |
A rendszer pH-értékének fiziológiai határokon belül tartása. Az ammóniumionokat egyes baktériumok aminosavak szintetizálására, a káliumionokat a tRNS riboszómákhoz való kötésére használják. A vas és a magnézium ionjai számos enzimatikus folyamatban kofaktorként működnek |
2.3.1. ábra. A prokarióta és eukarióta riboszómák szerkezetének sematikus ábrázolása.
2.3.2. táblázat. Az ioncsere jellemzői baktériumokban.
|
Sajátosság |
Azzal jellemezve: |
||
|
magas ozmotikus nyomás |
A baktériumokban lévő jelentős intracelluláris káliumion-koncentráció miatt a magas ozmotikus nyomás megmarad. |
||
|
vasbevitel |
Számos kórokozó és opportunista baktérium (Escherichia, Shigella stb.) esetében a gazdaszervezetben nehéz a vas fogyasztása, mivel semleges és enyhén lúgos pH-értékeken oldhatatlan. |
szideroforok - speciális anyagok, amelyek a vas megkötésével oldhatóvá és szállíthatóvá teszik azt. |
|
|
Asszimiláció |
A baktériumok aktívan asszimilálják a közegből származó SO2/ és P034+ anionokat, hogy ezeket az elemeket tartalmazó vegyületeket (kéntartalmú aminosavak, foszfolipidek stb.) szintetizálják. |
||
|
A baktériumok növekedéséhez és szaporodásához ásványi vegyületekre van szükség - NH4 +, K +, Mg2 + stb. ionokra (további részletekért lásd a 2.3.1. táblázatot). |
|||
2.3.3. táblázat. Ioncsere
|
Ásványi vegyületek neve |
Funkció |
|
|
NH 4 + (ammóniumionok) |
Egyes baktériumok aminosavak szintézisére használják |
|
|
K+ (káliumionok) |
A tRNS riboszómákhoz való kötésére szolgál Tartsa fenn a magas ozmotikus nyomást |
|
|
Fe 2+ (vasionok) |
Számos enzimatikus folyamatban kofaktorként működnek A citokrómok és más hemoproteinek részei |
|
|
Mg 2+ (magnéziumionok) |
||
|
SO 4 2 - (szulfát anion) |
Az ezeket az elemeket tartalmazó vegyületek (kéntartalmú aminosavak, foszfolipidek stb.) szintéziséhez szükséges |
|
|
PO 4 3- (foszfát anion) |
2.4.1. energiaanyagcsere.
A szintézishez a baktériumoknak...
Tápanyagok
2.4.1. táblázat. Energia-anyagcsere (biológiai oxidáció).
|
Folyamat |
Szükséges: |
|
|
Mikrobasejt szerkezeti komponenseinek szintézise és a létfontosságú folyamatok fenntartása |
Elegendő mennyiségű energia. Ezt az igényt biológiai oxidációval elégítik ki, ami ATP-molekulák szintézisét eredményezi. |
|
|
Energia (ATP) |
A vasbaktériumok a vas közvetlen oxidációja során felszabaduló energiát (Fe2+ Fe3+-ra) kapják, ami a CO2 megkötésére szolgál, a ként metabolizáló baktériumok a kéntartalmú vegyületek oxidációja miatt látják el magukat energiával. A prokarióták túlnyomó többsége azonban dehidrogénezéssel nyer energiát. A légzés során is energiát kap (a részletes táblázatot lásd a megfelelő részben). |
2.4. Biológiai oxidáció prokariótákban.
A polimerek lebontása monomerekre
Szénhidrát
glicerin és zsírsavak
aminosavak
monoszacharidok
Hasítás anoxikus körülmények között
Intermedierek képződése
Oxidálás oxigén körülmények között végtermékké
2.4.2. táblázat. energiaanyagcsere.
|
koncepció |
Jellegzetes |
|
|
Az energiaanyagcsere lényege |
Az élet megnyilvánulásához szükséges energia biztosítása a sejtek számára. |
|
|
Az ATP-molekula az elsődleges donortól a végső akceptorhoz való elektronátvitel eredményeként jön létre. |
||
|
A légzés biológiai oxidáció (hasadás). Attól függően, hogy mi a végső elektronakceptor, vannak lehelet: Aerob - aerob légzés során a molekuláris oxigén O 2 szolgál végső elektronakceptorként. Végső elektronakceptorként az anaerob - szervetlen vegyületek szolgálnak: NO 3 -, SO 3 -, SO 4 2- |
||
|
Energia mobilizálás |
Az energia az oxidációs és redukciós reakciókban mobilizálódik. |
|
|
Reakció Oxidáció |
Egy anyag azon képessége, hogy elektronokat adjon (oxidálódik) |
|
|
Helyreállítási reakció |
Egy anyag elektron befogadó képessége. |
|
|
Redoxpotenciál |
Egy anyag azon képessége, hogy elektronokat adományoz (oxidál) vagy befogad (visszanyer). (mennyiségi kifejezés) |
2.5. Szintézis.
szénhidrátokat
2.5.1. táblázat. Szintézis
2.5.1. táblázat. Szintézis
|
Bioszintézis |
miből |
Megjegyzések |
|
|
szénhidrátok bioszintézise |
Az autotrófok glükózt szintetizálnak a CO2-ból. A heterotrófok széntartalmú vegyületekből glükózt szintetizálnak. |
Calvin-ciklus (Lásd a 2.2.1. ábrát) |
|
|
Az aminosavak bioszintézise |
A legtöbb prokarióta képes az összes aminosavat szintetizálni: Piruvát α-ketoglutorát fumoratál |
Az energiaforrás az ATP. Piruvát a glikolitikus ciklusban képződik. Auxotróf mikroorganizmusok - készen fogyasztják a gazdaszervezetben. |
|
|
Lipid bioszintézis |
A lipideket egyszerűbb vegyületekből - a fehérje- és szénhidrát-anyagcsere termékeiből - szintetizálják. |
Az acetil-hordozó fehérjék fontos szerepet játszanak. Auxotróf mikroorganizmusok - készen fogyasztják a gazdaszervezetben vagy tápközegből. |
2.5.2. táblázat. A fehérje bioszintézis főbb szakaszai.
|
Szakasz |
Jellegzetes |
Megjegyzések |
|
|
Átírás |
Az RNS szintézis folyamata géneken. Ez az információ átírásának folyamata a DNS-génből az mRNS-génbe. |
DNS-függő RNS-polimeráz segítségével hajtják végre. A fehérje szerkezetére vonatkozó információk átvitele a riboszómákba az mRNS segítségével történik. |
|
|
Adás (közvetítés) |
A fehérje bioszintézis folyamata. A genetikai kód megfejtésének folyamata az mRNS-ben és megvalósítása polipeptidlánc formájában. |
Mivel minden kodon három nukleotidot tartalmaz, ugyanaz a genetikai szöveg három különböző módon olvasható (az első, második és harmadik nukleotidtól kezdve), azaz három különböző olvasási keretben. |
Megjegyzés a táblázathoz: Minden fehérje elsődleges szerkezete a benne lévő aminosavak sorrendje.
2.5.2. Az elektrontranszfer láncai az elsődleges hidrogéndonortól (elektronoktól) a végső akceptoráig O 2 .
szerves anyag
(elsődleges elektrondonor)
Flavoprotein (-0,20)
kinon (-0,07)
Citokróm (+0,01)
Citokróm C (+0,22)
Citokróm A (+0,34)
végső elfogadója
3.1. táblázat. Az élőlények osztályozása táplálkozási típusok szerint.
|
Organogén elem |
Élelmiszer típusok |
Jellegzetes |
|
|
szén (C) |
Autotrófok |
Ők maguk szintetizálják a sejt összes széntartalmú komponensét CO 2-ből. |
|
|
Heterotrófok |
Igényeiket a CO 2 rovására nem tudják kielégíteni, kész szerves vegyületeket használnak. |
||
|
Szaprofiták |
Élelmiszerforrás - elhalt szerves szubsztrátok. |
||
|
A táplálkozás forrása az állatok és növények élő szövetei. |
|||
|
Prototrófok |
Igényeiket légköri és ásványi nitrogénnel elégítik ki |
||
|
Auxotrófok |
Kész szerves nitrogénvegyületekre van szükségük. |
||
|
Hidrogén (H) |
A fő forrás a H2O |
||
|
Oxigén (O) |
|||
3.1.2. táblázat. Energia átalakulás
3.1.3. táblázat. A széntáplálás módjai
|
Energiaforrás |
Elektrondonor |
A széntáplálás módja |
|
|
Napfény energia |
szervetlen vegyületek |
Fotolitoheterotrófok |
|
|
szerves vegyületek |
Fotoorganoheterotrófok |
||
|
Redox reakciók |
szervetlen vegyületek |
Kemolitoheterotrófok |
|
|
szerves vegyületek |
Kemoorganoheterotrófok |
3.2. táblázat. Erőmechanizmusok:
|
Gépezet |
Körülmények |
koncentráció gradiens |
Energia költségek |
Szubsztrát-specifitás |
|
|
passzív diffúzió |
A tápanyagok koncentrációja a környezetben meghaladja a sejtben lévő koncentrációt. |
A koncentráció gradiens mentén | |||
|
Könnyített diffúzió |
A permeáz fehérjék részt vesznek. |
A koncentráció gradiens mentén | |||
|
aktiv szállitás |
A permeáz fehérjék részt vesznek. | ||||
|
Kémiai csoportok transzlokációja |
Az átvitel során a tápanyagok kémiai módosulása következik be. |
A koncentráció gradiens ellen |
3.3. táblázat. tápanyagok szállítása a baktériumsejtből.
|
Név |
Jellegzetes |
|
|
Foszfotranszferáz reakció |
Akkor fordul elő, amikor egy átvitt molekula foszforilálódik. |
|
|
Translációs szekréció |
Ebben az esetben a szintetizált molekuláknak specifikus vezető aminosavszekvenciával kell rendelkezniük ahhoz, hogy a membránhoz kapcsolódjanak, és olyan csatornát alkossanak, amelyen keresztül a fehérjemolekulák a környezetbe kerülhetnek. Így a tetanusztoxinok, a diftéria és más molekulák elhagyják a megfelelő baktériumok sejtjeit. |
|
|
Membrán bimbózó |
A sejtben képződő molekulákat membránvezikula veszi körül, amely a környezetbe fűződik. |
4. táblázat. Magasság.
|
koncepció |
Fogalom meghatározása. |
|
|
Az élőanyag mennyiségének visszafordíthatatlan növekedése, leggyakrabban sejtosztódás miatt. Ha a többsejtű szervezetekben általában a testméret növekedését figyelik meg, akkor a többsejtű szervezetekben a sejtek száma nő. De még a baktériumokban is meg kell különböztetni a sejtek számának növekedését és a sejttömeg növekedését. |
||
|
A baktériumok in vitro növekedését befolyásoló tényezők. |
Kulturális média: A Mycobacterium leprae nem képes in vitro Hőmérséklet (növekedési tartományban): Mezofil baktériumok (20-40 o C) Termofil baktériumok (50-60 o C) Pszikrofil (0-10 o C) |
|
|
A baktériumok növekedésének értékelése |
A növekedés mennyiségi meghatározását általában folyékony tápközegben végzik, ahol a szaporodó baktériumok homogén szuszpenziót képeznek. A sejtek számának növekedését úgy határozzuk meg, hogy meghatározzuk a baktériumok koncentrációját 1 ml-ben, vagy a sejttömeg növekedését tömegegység/térfogat egységben határozzuk meg. |
növekedési tényezők
Aminosavak
vitaminok
Nitrogéntartalmú bázisok
4.1. táblázat. növekedési tényezők
|
növekedési tényezők |
Jellegzetes |
Funkció |
||
|
Aminosavak |
|
Sok mikroorganizmusnak, különösen a baktériumoknak szüksége van bizonyos (egy vagy több) aminosavra, mert nem tudják önmagukban szintetizálni. Az ilyen mikroorganizmusokat auxotrófnak nevezzük azon aminosavak vagy más vegyületek esetében, amelyeket nem képesek szintetizálni. |
||
|
Purinbázisok és származékaik |
Nukleotidok: |
Ezek bakteriális növekedési faktorok. Bizonyos típusú mikoplazmákhoz nukleotidok szükségesek. Nukleinsavak felépítéséhez szükséges. |
||
|
Pirimidin bázisok és származékaik |
Nukleotidok |
|||
|
növekedési tényezők |
Jellegzetes |
Funkció |
||
|
Semleges lipidek |
A membránlipidek részét képezik |
|||
|
Foszfolipidek |
||||
|
Zsírsav |
Ezek a foszfolipidek összetevői |
|||
|
Glikolipidek |
A mikoplazmák a citoplazma membrán részét képezik |
|||
|
vitaminok (főleg B csoport) |
Tiamin (B1) |
Staphylococcus aureus, pneumococcus, brucella |
||
|
Nikotinsav (B3) |
Mindenféle pálcika alakú baktérium |
|||
|
Folsav (B9) |
Bifidobaktériumok és propionsav |
|||
|
Pantoténsav (B5) |
Egyes típusú streptococcusok, tetanuszbacillusok |
|||
|
Biotin (B7) |
Élesztő és nitrogénmegkötő baktériumok Rhizobium |
|||
|
A hemek a citokrómok összetevői |
Hemophilus baktériumok, Mycobacterium tuberculosis |
|||
5. táblázat Légzés.
|
Név |
Jellegzetes |
|
|
Biológiai oxidáció (enzimatikus reakciók) |
||
|
Bázis |
A légzés redox-reakciókon alapul, amelyek az ATP képződésével járnak – egy univerzális kémiai energiatároló. |
|
|
Folyamatok |
A légzés során a következő folyamatok mennek végbe: Az oxidáció hidrogén vagy elektronok donorok általi adományozása. A visszanyerés hidrogén vagy elektronok hozzáadása egy akceptorhoz. |
|
|
Aerob légzés |
A hidrogén vagy az elektronok végső akceptorja a molekuláris oxigén. |
|
|
Anaerob légzés |
A hidrogén vagy az elektronok akceptorja egy szervetlen vegyület - NO 3 -, SO 4 2-, SO 3 2-. |
|
|
Erjesztés |
A hidrogén vagy az elektronok akceptorai szerves vegyületek. |
5.1. táblázat. Osztályozás a légzés típusa szerint.
|
baktériumok |
Jellegzetes |
Megjegyzések |
|
|
Szigorú anaerobok |
Az energiacsere szabad oxigén részvétele nélkül történik. Az ATP szintézise a glükóz fogyasztása során anaerob körülmények között (glikolízis) a szubsztrát foszforilációja miatt következik be. Az anaerobok oxigénje nem szolgál végső elektronakceptorként. Ráadásul a molekuláris oxigén mérgező hatással van rájuk. |
a szigorú anaerobokból hiányzik a kataláz enzim, ezért az oxigén jelenlétében felhalmozódásuk baktericid hatással van rájuk; A szigorú anaeroboknak hiányzik a redoxpotenciál (redoxpotenciál) szabályozására szolgáló rendszer. |
|
|
Szigorú aerobok |
Csak légzés útján képes energiát fogadni, ezért szükségszerűen molekuláris oxigénre van szüksége. Azok a szervezetek, amelyek energiát nyernek és ATP-t képeznek a szubsztrát oxidatív foszforilációjával, ahol csak a molekuláris oxigén tud oxidálószerként működni. A legtöbb aerob baktérium növekedése leáll 40-50%-os vagy annál nagyobb oxigénkoncentrációnál. |
A szigorú aerobok közé tartoznak például a Pseudomonas nemzetség képviselői |
|
|
baktériumok |
Jellegzetes |
Megjegyzések |
|
|
Fakultatív anaerobok |
Növekszik molekuláris oxigén jelenlétében vagy hiányában Az aerob szervezetek leggyakrabban három citokrómot tartalmaznak, a fakultatív anaerobok - egy vagy kettő, az obligát anaerobok nem tartalmaznak citokrómot. |
A fakultatív anaerobok közé tartoznak az enterobaktériumok és számos élesztőgomba, amelyek 0 2 jelenlétében légzésről 0 2 hiányában fermentációra tudnak váltani. |
|
|
mikroaerofilek |
Olyan mikroorganizmus, amely a szigorú anaeroboktól eltérően növekedéséhez oxigén jelenlétét igényli a légkörben vagy a tápközegben, de alacsonyabb koncentrációban, mint a közönséges levegőben vagy a gazdaszervezet normál szöveteiben (ellentétben az aerobokkal, amelyek normál állapotot igényelnek). oxigén a növekedéshez). oxigéntartalom a légkörben vagy tápközegben). Sok mikroaerofil egyben kapnofil is, ami azt jelenti, hogy fokozott szén-dioxid-koncentrációt igényelnek. |
A laboratóriumban az ilyen élőlényeket könnyen tenyésztik egy "gyertyatartóban". A "gyertyatartó" egy olyan tartály, amelybe égő gyertyát helyeznek, mielőtt légmentesen lezárják. A gyertya lángja addig ég, amíg el nem alszik az oxigénhiány miatt, ami szén-dioxidban gazdag, oxigénszegény légkört eredményez az edényben. |
6. táblázat A szaporodás jellemzői.
6. séma. A generációs időtartam függése különböző tényezőktől.
Generáció időtartama
A baktériumok típusa
népesség
Hőfok
A tápközeg összetétele
6.1. táblázat. a baktériumok szaporodásának fázisai.
|
Fázis |
Jellegzetes |
|
|
Kezdeti állófázis |
1-2 óráig tart. Ebben a fázisban a baktériumsejtek száma nem növekszik. |
|
|
Késési fázis (reprodukciós késleltetési fázis) |
Intenzív sejtnövekedés kezdete jellemzi, de osztódásuk üteme alacsony marad. |
|
|
Napló fázis (logaritmikus) |
Eltér a sejtszaporodás maximális sebességétől és a baktériumpopulációk számának exponenciális növekedésétől |
|
|
A negatív gyorsulás fázisa |
A baktériumsejtek kisebb aktivitása és a generációs periódus meghosszabbodása jellemzi. Ez a tápközeg kimerülése, az anyagcseretermékek felhalmozódása és az oxigénhiány eredményeként következik be. |
|
|
Állófázis |
Az elhalt, újonnan képződött és alvó sejtek száma közötti egyensúly jellemzi. |
|
|
Végzet fázis |
Állandó sebességgel fordul elő, és a sejthalál csökkenésének UP-VSH fázisai váltják fel. |
7. séma. A táptalajokra vonatkozó követelmények.
Követelmények
Viszkozitás
páratartalom
Sterilitás
Táplálás 
Átláthatóság
izotóniás
7. táblázat: Baktériumok szaporodása táptalajokon.
|
Tápanyag közeg |
Jellegzetes |
||
|
Sűrű táptalaj |
A sűrű táptalajokon a baktériumok kolóniákat - sejtcsoportokat - alkotnak. |
||
|
S- egy típus(sima - sima és fényes) Kerek, sima szélű, sima, domború. |
R- egy típus(durva - durva, egyenlőtlen) Szabálytalan alakú, szaggatott szélű, érdes, benyomott. |
||
|
Folyékony táptalaj |
Alsó növekedés (üledék) Felületnövekedés (film) Diffúz növekedés (egyenletes zavarosság) |
||
7.1. táblázat. A tápközegek osztályozása.
|
Osztályozás |
Fajták |
Példák |
|
|
Fogalmazás |
MPA - hús-pepton agar MPB - hús-pepton húsleves PV - pepton víz |
||
|
véragar JSA - sárgája-só agar Sziszegő média |
|||
|
Bejelentkezés alapján |
Fő | ||
|
választható |
lúgos agar Lúgos pepton víz |
||
|
Differenciál-diagnosztikai |
|
||
|
Különleges |
Wilson-Blair Kitta-Tarozzi Tioglikol húsleves Tej Tukaev szerint |
||
|
A következetesség szerint |
véragar lúgos agar |
||
|
félig folyékony |
Félig folyékony agar |
||
|
Eredet |
természetes | ||
|
Félszintetikus | |||
|
Szintetikus |
|
7.2. táblázat. A tiszta sejtkultúra izolálás elvei.
|
Mechanikai elv |
biológiai elv |
|
1. Frakcionált hígítások, L. Pasteur 2. R. Koch lemezhígításai 3. Drigalsky felszíni termései 4. Felületi vonások |
Figyelembe kell venni: a - a légzés típusa (Fortner-módszer); b - mobilitás (Shukevich-módszer); c - savállóság; d - spóraképződés; e - hőmérsékleti optimum; e - a laboratóriumi állatok szelektív érzékenysége a baktériumokra |
7.2.1. táblázat. A tiszta sejtkultúra izolálás szakaszai.
|
Színpad |
Jellegzetes |
|
|
1 szakaszos kutatás |
Vegyünk kóros anyagot. Tanulmányozzák - megjelenés, állag, szín, szag és egyéb jelek, kenetet készítenek, festenek és mikroszkóp alatt megvizsgálják. |
|
|
2. szakasz kutatás |
A sűrű tápközeg felületén a mikroorganizmusok folyamatos, sűrű növekedésű vagy elszigetelt telepeket alkotnak. A gyarmat- ezek a baktériumok szabad szemmel látható felhalmozódásai a tápközeg felszínén vagy vastagságában. Általában minden kolónia egy mikrobasejt leszármazottaiból (klónokból) jön létre, így összetételük meglehetősen homogén. A tápközegben a baktériumok növekedésének jellemzői a tenyésztési tulajdonságaik megnyilvánulása. |
|
|
3 szakaszos kutatás |
Tanulmányozzák a mikroorganizmusok tiszta kultúrájának növekedésének természetét és azonosítják. |
7.3. táblázat. A baktériumok azonosítása.
|
Név |
Jellegzetes |
|
|
Biokémiai azonosítás |
A kórokozó típusának meghatározása biokémiai tulajdonságai alapján |
|
|
Szerológiai azonosítás |
A baktériumok fajának megállapítása érdekében gyakran vizsgálják antigén szerkezetüket, azaz antigén tulajdonságaik alapján azonosítják őket. |
|
|
Azonosítás biológiai tulajdonságok alapján |
Néha a baktériumok azonosítása úgy történik, hogy a laboratóriumi állatokat tiszta tenyészettel fertőzik meg, és megfigyelik a kórokozók által a szervezetben okozott változásokat. |
|
|
Kulturális azonosulás |
A kórokozók fajtáinak meghatározása kulturális sajátosságaik szerint |
|
|
Morfológiai azonosítás |
A baktériumok típusának meghatározása morfológiai jellemzőik alapján |
Melyik folyamat nem kapcsolódik a baktériumok élettanához?
reprodukció
Milyen anyagok teszik ki a baktériumsejt száraz tömegének 40-80%-át?
Szénhidrát
Nukleinsavak
Milyen típusú enzimeket szintetizálnak a mikroorganizmusok?
oxidoreduktázok
Minden osztály
Transzferázok
Enzimek, amelyek koncentrációja a sejtben meredeken növekszik, ha induktor szubsztrát jelenik meg a környezetben?
Felfogható
alkotmányos
Elnyomható
Multienzim komplexek
A Staphylococcus aureus által kiválasztott patogenitási enzim?
Neuraminidáz
Hialuronidáz
Lecitináz
fibrinolizin
Mi a proteolitikus enzimek funkciója?
A fehérje lebontása
Zsír lebontása
A szénhidrátok lebontása
Lúgképződés
Enterobaktériumok fermentációja?
tejsav
Hangyasav
propionsav
Vaj
Milyen ásványi vegyületeket használnak a tRNS riboszómákhoz való kötésére?
A biológiai oxidáció...?
reprodukció
sejthalál
Mely anyagok maguk szintetizálják a sejt összes széntartalmú komponensét CO 2 -ből.
Prototrófok
Heterotrófok
Autotrófok
Szaprofiták
A tápközegek eltérőek:
Fogalmazás
A következetesség szerint
Bejelentkezés alapján
A fentiek mindegyikéhez
A szaporodás fázisa, amelyet az elhalt, újonnan képződött és alvó sejtek számának egyensúlya jellemez?
A negatív gyorsulás fázisa
Állófázis
A generációs időtartam attól függ?
kor
Populációk
A fentiek mindegyike
A baktériumok faji hovatartozásának megállapítása érdekében gyakran vizsgálják antigénszerkezetüket, azaz azonosítják, melyik?
biológiai
Morfológiai
Szerológiai
Biokémiai
Drygalski felületi vetési módszerét úgy emlegetik...?
A tisztakultúra-izoláció mechanikai elvei
Biológiai alapelvek a tiszta kultúra izolálásához
Bibliográfia
1. Borisov L. B. Orvosi mikrobiológia, virológia, immunológia: tankönyv a mézhez. egyetemek. - M .: LLC "Orvosi Információs Ügynökség", 2005.
2. Pozdeev O. K. Orvosi mikrobiológia: tankönyv a mézhez. egyetemek. – M.: GEOTAR-MED, 2005.
3. Korotyaev A. I., Babichev S. A. Orvosi mikrobiológia, immunológia és virológia / tankönyv a mézhez. egyetemek. - Szentpétervár: SpecLit, 2000.
4. Vorobjov A. A., Bykov A. S., Pashkov E. P., Rybakova A. M. Mikrobiológia: tankönyv. – M.: Orvostudomány, 2003.
5. Orvosi mikrobiológia, virológia és immunológia: tankönyv / szerk. V. V. Zvereva, M. N. Bojcsenko. – M.: GEOTar-Média, 2014.
6. Útmutató az orvosi mikrobiológia, virológia és immunológia gyakorlati gyakorlataihoz / szerk. V. V. Tets. – M.: Orvostudomány, 2002.
Bevezetés 6
A baktériumok összetétele fiziológiájuk szempontjából. 7
Anyagcsere 14
Táplálkozás (tápanyagszállítás) 25
Légzés 31
Reprodukció 34
Mikrobaközösségek 37
MELLÉKLETEK 49
Irodalomjegyzék 105
A mikroorganizmusok antigén szerkezete nagyon változatos. A mikroorganizmusokban vannak közös vagy csoportos és specifikus, vagy tipikus antigének.
A csoportantigének közösek két vagy több típusú mikrobában, amelyek ugyanabba a nemzetségbe tartoznak, és néha különböző nemzetségekhez tartoznak. Tehát a Salmonella nemzetség bizonyos típusaiban közös antigének vannak jelen; A tífusz kórokozóinak közös antigénjei vannak a paratífusz A és paratífusz B kórokozóival (0-1,12).
Specifikus antigének csak egy adott típusú mikrobában, vagy akár csak egy fajon belül egy bizonyos típusban (variánsban) vagy altípusban vannak jelen. A specifikus antigének meghatározása lehetővé teszi a mikrobák nemzetségen, fajon, alfajon, sőt típuson (altípuson) belüli megkülönböztetését. Tehát a Salmonella nemzetségen belül több mint 2000 Salmonella típust különböztettek meg az antigének kombinációja szerint, a Shigella Flexner alfajban pedig 5 szerotípust (szerovariánst).
A mikrobasejtben az antigének lokalizációja szerint a mikrobiális sejt testéhez kapcsolódó szomatikus antigének, kapszuláris - felszíni vagy héj antigének és flagelláris antigének találhatók a flagellában.
Szomatikus, O-antigének(a német ohne Hauch szóból - légzés nélkül), egy mikrobiális sejt testéhez kapcsolódnak. Gram-negatív baktériumokban az O-antigén lipid-poliszacharid-fehérje természetű komplex komplexum. Erősen mérgező, és ezen baktériumok endotoxinja. A coccalis fertőzések kórokozóiban, a Vibrio cholerae, a brucellózis, a tuberkulózis és egyes anaerob kórokozóiban a mikrobiális sejtek szervezetéből poliszacharid antigéneket izoláltak, amelyek meghatározzák a baktériumok jellegzetes specifitását. Antigénekként tiszta formájukban és lipidekkel kombinálva is aktívak lehetnek.
Flagella, H-antigének(a német Hauch - lehelet) fehérje jellegűek, és mozgékony mikrobák flagelljében találhatók. A zászlós antigének melegítés hatására és fenol hatására gyorsan elpusztulnak. Formalin jelenlétében jól megőrződnek. Ezt a tulajdonságot az agglutinációs reakcióhoz elölt diagnosztikai cum előállítására használják, ha szükséges a flagellák megőrzése.
Kapszuláris, K - antigének, - a mikrobasejt felszínén helyezkednek el, és felületesnek vagy héjnak is nevezik. A legrészletesebben a bélcsaládba tartozó mikrobákon tanulmányozták őket, amelyekben Vi-, M-, B-, L- és A-antigéneket különböztetnek meg. A vi-antigén nagy jelentőséggel bír köztük. Először nagy virulenciájú tífuszbaktérium-törzsekben fedezték fel, és virulencia antigénnek nevezték. Ha egy személyt O- és Vi-antigének komplexével immunizálnak, akkor a tífusz elleni magas fokú védettség figyelhető meg. A Vi-antigén 60°C-on elpusztul, és kevésbé toxikus, mint az O-antigén. Más bélmikrobákban is megtalálható, például az Escherichia coliban.
Védő(a lat. protectionio szóból - patronage, protection), vagy védő, az antigént lépfene mikrobák alkotják az állatok szervezetében, és különféle lépfene-váladékokban találhatók meg. A védőantigén a lépfene mikroba által kiválasztott exotoxin része, és képes immunitást kiváltani. Ennek az antigénnek a bejuttatására válaszul komplement-fixáló antitestek képződnek. Védő antigén nyerhető úgy, hogy a lépfene mikrobát komplex szintetikus táptalajon növesztjük. A védőantigénből rendkívül hatékony kémiai vakcinát készítettek lépfene ellen. A pestis, a brucellózis, a tularémia, a szamárköhögés kórokozóiban is találtak védő védőantigéneket.
Komplett antigének A szervezetben antitestek szintézisét vagy a limfociták szenzibilizációját idézik elő, és reagálnak velük mind in vivo, mind in vitro. A teljes értékű antigéneket szigorú specificitás jellemzi, azaz csak specifikus antitestek termelődését idézik elő a szervezetben, amelyek csak ezzel az antigénnel reagálnak. Ezek az antigének állati, növényi és bakteriális eredetű fehérjéket tartalmaznak.
Hibás antigének (haptens) összetett szénhidrátok, lipidek és egyéb anyagok, amelyek nem képesek ellenanyagok képződését okozni, de specifikus reakcióba lépnek velük. A haptének csak akkor sajátítják el a teljes értékű antigének tulajdonságait, ha fehérjével kombinálva kerülnek be a szervezetbe.
A haptének tipikus képviselői a lipidek, poliszacharidok, nukleinsavak, valamint egyszerű anyagok: színezékek, aminok, jód, bróm stb.
A védőoltás, mint a fertőző betegségek megelőzésének módszere. A védőoltás kialakulásának története. Védőoltások. oltóanyagokkal szemben támasztott követelmények. A vakcinák létrehozásának lehetőségét meghatározó tényezők.
A vakcinák biológiailag aktív gyógyszerek, amelyek megakadályozzák a fertőző betegségek kialakulását és az immunpatológia egyéb megnyilvánulásait. A vakcinák alkalmazásának elve az immunitás kialakulásának elősegítése, és ennek eredményeként a betegség kialakulásával szembeni rezisztencia elősegítése. A vakcinázás olyan tevékenységeket jelent, amelyek célja a lakosság mesterséges immunizálása a betegséggel szembeni rezisztenciát növelő vakcinák bevezetésével. Az oltás célja egy adott kórokozó elleni immunológiai memória kialakítása.
Különbséget kell tenni a passzív és az aktív immunizálás között. Más organizmusokból származó immunglobulinok bejuttatása passzív immunizálás. Terápiás és profilaktikus célokra egyaránt használják. A vakcinák bevezetése az aktív immunizálás. A fő különbség az aktív és a passzív immunizálás között az immunológiai memória kialakulása.
Az immunológiai memória felgyorsítja és hatékonyabban távolítja el az idegen anyagokat, amikor azok újra megjelennek a szervezetben. Az immunológiai memória alapja a T- és B-memóriasejtek.
Az első vakcina a nevét a szóból kapta tehénhimlő(vaccinia) a szarvasmarhák vírusos betegsége. Edward Jenner angol orvos először 1796-ban használta a himlőoltást James Phipps fiún, amelyet egy tehénhimlős beteg karján lévő hólyagokból kaptak. Csak majdnem 100 év után (1876-1881) Louis Pasteur fogalmazta meg a vakcinázás fő elvét. - legyengített mikroorganizmus-készítmények alkalmazása virulens törzsekkel szembeni immunitás kialakítására.
Az élő vakcinák egy részét szovjet tudósok hozták létre, P. F. Zdrodovsky például 1957-59-ben készített vakcinát a tífusz ellen. Az influenza elleni védőoltást egy tudóscsoport alkotta meg: A. A. Smorodintsev, V. D. Solovyov, V. M. Zhdanov 1960-ban. P. A. Vershilova 1947-51-ben élő brucellózis elleni vakcinát hozott létre.
A vakcinának meg kell felelnie a következő követelményeknek:
● aktiválja az antigénfeldolgozásban és -prezentációban részt vevő sejteket;
● tartalmaznak T- és T-sejtek epitópjait, amelyek sejtes és humorális választ biztosítanak;
● könnyen feldolgozható, majd a hisztokompatibilitási antigének hatékonyan bemutatják;
● effektor T-sejtek, antitest-termelő sejtek és megfelelő memóriasejtek képződését indukálja;
● hosszú ideig megakadályozzák a betegség kialakulását;
● legyen ártalmatlan, azaz ne okozzon súlyos betegséget és mellékhatásokat.
Az oltás hatékonysága tulajdonképpen azon beoltottak százalékos aránya, akik specifikus immunitás kialakulásával reagáltak az oltásra. Így, ha egy bizonyos vakcina hatékonysága 95%, akkor ez azt jelenti, hogy a 100 beoltottból 95 megbízhatóan védett, és 5 továbbra is fennáll a betegség kockázatának. A védőoltás hatékonyságát három tényezőcsoport határozza meg. Az oltóanyag-készítménytől függő tényezők: magának a vakcinának az immunogenitását meghatározó tulajdonságai (élő, inaktivált, korpuszkuláris, alegység, immunogén és adjuvánsok mennyisége stb.); az oltóanyag minősége, azaz az immunogenitás nem veszett el a vakcina lejárati ideje vagy a nem megfelelő tárolás vagy szállítás miatt. Az oltotttól függő tényezők: genetikai tényezők, amelyek meghatározzák a specifikus immunitás kialakulásának alapvető lehetőségét (vagy lehetetlenségét); életkor, mert az immunválaszt leginkább az immunrendszer érettségi foka határozza meg; egészségi állapot "általában" (növekedés, fejlődés és fejlődési rendellenességek, táplálkozás, akut vagy krónikus betegségek stb.); az immunrendszer háttérállapota - elsősorban a veleszületett vagy szerzett immunhiányok jelenléte.
Szövetségi Oktatási Ügynökség
Biysk Technológiai Intézet (ág)
állami oktatási intézmény
az „Általános biológia és mikrobiológia”, „Mikrobiológia” kurzusokon a 240901 „Biotechnológia” szakos hallgatók számára,
260204 "Erjesztési előállítás és borkészítés technológiája"
az oktatás minden formája
UDC 579.118:579.22
Kamenskaya, mikroorganizmusok: iránymutatások a laboratóriumi munkához az „Általános biológia” kurzusokban
és mikrobiológia", "Mikrobiológia" szakos hallgatóknak 240901 "Biotechnológia", 260204 "Erjedésgyártás és borkészítés technológiája" minden oktatási forma /,
.
Alt. állapot tech. un-t, BTI. - Biysk:
Kiadó Alt. állapot tech. un-ta, 2007. - 36 p.
Ezek az irányelvek a mikroorganizmusok osztályozásának és azonosításának alapfogalmait, szabályait és elveit tárgyalják. Laboratóriumi munkát mutatnak be a baktériumok különféle tulajdonságainak vizsgálatáról, amelyek szükségesek egy baktériumtörzs leírásához és nemzetségi szintű azonosításához.
Felülvizsgálva és jóváhagyva
osztály ülésén
"Biotechnológia".
2001.01.01-i 88. számú jegyzőkönyv
Bíráló:
A biológiai tudományok doktora, a BPSU professzora
© BTI AltSTU, 2007
1 ALAPVETŐ FOGALMAK ÉS NÉVSZABÁLYOK
MIKROORGANIZMUSOK
Több ezer mikroorganizmusfajtát írtak le, de úgy gondolják, hogy ez kevesebb, mint 1 % igaziaktól. A mikroorganizmusok sokféleségének vizsgálata a taxonómia tárgya. Fő feladata egy olyan természetes rendszer létrehozása, amely tükrözi a mikroorganizmusok filogenetikai kapcsolatait. A mikroorganizmusok taxonómiája egészen a közelmúltig főként fenotípusos karaktereken alapult: morfológiai, fiziológiai, biokémiai stb., ezért a meglévő osztályozási rendszerek nagyrészt mesterségesek. Azonban viszonylag egyszerűvé teszik néhány újonnan izolált mikroorganizmus-törzs azonosítását.
A taxonómia olyan szakaszokat tartalmaz, mint pl osztályozás, nómenklatúra és Éden tanúsítvány . Osztályozás meghatározza, hogy az adott fokú homogenitású egyedek milyen sorrendben kerülnek bizonyos csoportokba (taxákba). Elnevezéstan a taxonok elnevezésére vonatkozó szabályok összessége. Azonosítás a vizsgált szervezet egyik vagy másik taxonhoz való tartozásának meghatározását jelenti.
A "taxonómia" kifejezést gyakran a taxonómia szinonimájaként használják, de néha a taxonómia egy részeként értelmezik, beleértve az osztályozás elméletét, a taxonómiai kategóriák rendszerének doktrínáját, a taxonok határait és alárendeltségét. A mikrobiológiában, más biológiai tudományokhoz hasonlóan, a fő taxonómiai kategória az Kilátás- egyedek halmaza, amelyet számos közös morfológiai, fiziológiai, biokémiai, molekuláris genetikai jellemző jellemez.
A „törzs” kifejezés egy adott élőhelyről (víz, talaj, állati szervezet stb.) izolált mikroorganizmus tiszta kultúráját jelenti. Az azonos típusú mikroorganizmusok különböző törzsei bizonyos tekintetben eltérhetnek egymástól, például az antibiotikumokkal szembeni érzékenység, bizonyos anyagcseretermékek szintézisének képessége stb., de ezek a különbségek kisebbek, mint a fajok közötti különbségek. A „törzs” fogalma a mikrobiológiában és a genetikában némileg eltér: a mikrobiológiában ez a fogalom tágabb. A mikroorganizmusok fajait magasabb rendű taxonómiai kategóriákba vonják össze: nemzetségek, családok, rendek, osztályok, osztályok, királyságok. Ezeket a kategóriákat kötelezőnek nevezzük. Opcionális kategóriák is rendelkezésre állnak: alosztály, alrend, alcsalád, törzs, altörzs, alnemzetség, alfajok. A taxonómiában azonban ritkán használnak választható kategóriákat.
A mikroorganizmusok nómenklatúrája nemzetközi szabályok hatálya alá tartozik. Például ott van a baktériumok nemzetközi nómenklatúrájának kódexe. Az élesztőgombáknál a fő útmutató az Élesztők. Taxonómiai tanulmány", fonalas gombák és algák számára – Nemzetközi Botanikai Nómenklatúra Kódex.
Az objektumok elnevezésére a mikrobiológiában, például az állattanban és a botanikában bináris vagy binomiális nevet használnak (a lat. bis- kétszer) egy nómenklatúra rendszere, amely szerint minden fajnak két latin szóból álló neve van. Az első szó nemzetséget jelent, a második pedig ennek a nemzetségnek egy meghatározott faját definiálja, és sajátos jelzőnek nevezik. Az általános név mindig nagybetűvel írható, míg a konkrét – kisbetűvel akkor is, ha a konkrét jelzőt például a tudós tiszteletére adják Clostridium pasteurianum. A szövegben, különösen a latin grafikáknál, az egész kifejezés dőlt betűs. Ha egy mikroorganizmus neve ismétlődik, az általános név egy vagy több kezdőbetűre rövidíthető, pl. VAL VEL.pasteurianum. Ha a szöveg két mikroorganizmus nevét tartalmazza, amelyek ugyanazzal a betűvel kezdődnek (pl. Clostridium pasteurianumés Citrobacterfreundii), akkor a rövidítéseknek eltérőnek kell lenniük (S. pasteurianumés Ct. freundii). Ha a mikroorganizmust csak a nemzetség azonosítja, akkor az sp szót írják a konkrét jelző helyett. (faj- kedves), például Pseudomonas sp. Ebben az esetben, amikor a mikroorganizmus neve ismételten szerepel a szövegben, a generikus nevet mindig teljes egészében kell beírni.
Egy alfaj nevére egy kifejezést használnak, amely a nemzetség nevéből, valamint a specifikus és szubspecifikus jelzőkből áll. Ezen jelzők megkülönböztetésére egy betűkombinációt írnak közéjük, amely egy rövidített szóalfaj - „subsp”. vagy (ritkábban) "ss.". Például, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus.
Minden egyes törzsnél tüntesse fel a mikroorganizmus-tenyészetek gyűjteményének nevének rövidítését, amelyben tárolják, és azt a számot, amely alatt ott szerepel. Például, Clostridium butyricum Az ATCC 19398 azt jelenti, hogy a törzset az American Type Culture Collection-ben (ATCC) tárolják 19398-as szám alatt. A világhírű mikroorganizmus-gyűjtemények listája megtalálható a Bergeys Manual of Systematic Bacteriology, 1984–1989-ben, a kultúrák katalógusaiban. mikroorganizmusok és egyéb referencia kiadványok.
Bármilyen új típusú mikroorganizmus leírása egy típustörzsen alapul, amelyet a mikroorganizmusok valamelyik gyűjteményében tárolnak, és azon tulajdonságok kombinációján alapul, amelyeknek ez a típusa.
az eredeti cikkben vagy minősítőben jellemezhető. A típustörzs a faj nómenklatúra típusa, mivel sajátos nevet rendeltek hozzá. Ha a későbbiekben ugyanabba a fajba tartozó bármely törzset érdemes külön fajként kiemelni, új nevet kell adni nekik, és a régi specifikus nevet meg kell tartani a típusnak és a rokon törzseknek. Ebben az esetben az átnevezett törzs száma változatlan marad. Az autentikus törzsek azok, amelyek tulajdonságaikban teljesen megegyeznek.
Egy nemzetség esetében a névadó típus egy speciálisan kijelölt típusfaj, amely e taxon képviselőire leginkább jellemző tulajdonságokkal rendelkezik. Például a nemzetségben bacilus a típusfaj az V.subtilis.
Egyes útmutatókban és katalógusokban fel vannak tüntetve az átnevezett mikroorganizmusok régi nevei, valamint azoknak a szerzőknek a neve, akik először izolálták ezt a mikroorganizmust, valamint a megjelenés éve, amikor ezt a mikroorganizmust először leírták. Például az egyik élesztőfaj szerepel az All-Russian Collection of Microorganisms (VKM) katalógusában, mint Candida magnóliafélék(Lodder et Kreger van Rij, 1952) Meyer et Yarrow 1978, BKM Y-1685. Ez azt jelenti, hogy először Lodder és Kreger van Rij írta le egy 1952-es publikációjában, amikor a fajt elnevezték. Torulopsis magnóliafélék. 1978-ban Torulopsis magnóliafélék Meyer és Yarrow nevű kutatók nevezték át Candida magnóliafélékés jelenleg a VKM-ben Y-1685 VKM-szám alatt tárolják. Az Y betű a törzs száma előtt azt jelenti, hogy "az élesztők" - élesztő.
A mikrobiológiában a „törzs” fogalma mellett a „változat”, „típus”, „forma” kifejezéseket is használják. Általában olyan mikroorganizmus-törzsek megjelölésére használják, amelyek valamilyen módon eltérnek a típustörzstől. A tipikus törzstől morfológiai jellemzőiben eltérő törzset ún morphovar(morfotípus), fiziológiai és biokémiai jellemzők - biovar(biotípus, élettani típus), bizonyos kémiai vegyületek szintézisére való képesség szerint - kemovar(kemoforma, kemotípus), tenyésztési körülmények - fajta, a bakteriofág bevezetésére adott válasz típusa szerint - fagovar(fagotípus, lizotípus), antigén jellemzők - szerovar(szerotípus)
stb.
A mikroorganizmusok genetikájával foglalkozó munkákban gyakran használják ezt a kifejezést "klón", ami az egyik szülősejtből ivartalanul nyert, genetikailag rokon sejtek populációját jelenti. A molekuláris biológiában a klónok többszörösek
azonos DNS-szekvenciák másolatai, amelyeket klónozóvektorokba (pl. plazmidokba) történő inszertálással kapunk. A „géntechnológiával módosított” vagy „rekombináns” törzsek kifejezés a géntechnológiai manipulációk eredményeként előállított mikroorganizmus-törzsekre utal. Gyakran új mikroorganizmus-törzseket állítanak elő mutagénekkel.
A természetes vagy mesterséges forrásokból izolált mikroorganizmusok minden egyes új törzsét jellemezni kell annak érdekében, hogy a mikroorganizmus tulajdonságairól teljes adathalmazt kapjunk.
tiszta kultúrában. Ezek az adatok felhasználhatók például az iparilag értékes törzsek útlevelének összeállítására, illetve azonosítására.
Az azonosítás célja
– a vizsgált törzs taxonómiai helyzetének megállapítása tulajdonságainak a vizsgált és elfogadott (hivatalosan regisztrált) fajokkal való összehasonlítása alapján. Ezért az azonosítás eredménye általában a vizsgált mikroorganizmus azonosítása valamilyen fajtával vagy megbízással
egy bizonyos nemzetséghez. Ha a vizsgált törzs vagy törzscsoport tulajdonságaiban eltér az ismert taxonok képviselőitől, akkor új taxonba választható szét. Ehhez adja meg az új taxon leírását, beleértve például a baktériumok esetében a következőket: a taxonban szereplő törzsek listája; az egyes törzsek jellemzői; lényegesnek tartott ingatlanok listája
taxonban; azon tulajdonságok listája, amelyek a taxont a következő magasabb taxonban való képviseletre jogosultak; azon diagnosztikai jellemzők listája, amelyek megkülönböztetik a javasolt taxont a közeli rokon taxonoktól; a törzs típusának külön leírása (a fajra vonatkozóan); fénykép egy mikroorganizmusról.
Ahhoz, hogy egy újonnan javasolt taxont hivatalosan is elfogadhassanak, annak leírását bizonyos szabályoknak megfelelően közzé kell tenni. Például a baktériumok taxonjának érvényes vagy legális közzététele magában foglalja az azt leíró cikk közzétételét az International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM) folyóiratban. Ha egy publikáció egy másik jó hírű tudományos folyóiratban jelenik meg (hatékony publikáció), akkor az adott folyóirat cikkének reprintje elküldésre kerül az IJSEM-nek. 1980 óta rendszeresen publikálnak úgynevezett legális baktériumnevek listáit az IJSEM-ben. Felsorolnak minden olyan baktériumnevet, amelyet az IJSEM-ben (érvényes vagy legális kiadvány) tettek közzé, vagy amelyeket korábban ténylegesen publikáltak
más neves magazinok. Amint egy baktérium neve bekerült a legalizált IJSEM-nevek listájába, ez a név érvényesnek minősül, függetlenül attól, hogy korábban az IJSEM-ben vagy más folyóiratban jelent meg. A taxon nevének az IJSEM-ben vagy az IJSEM legalizált neveinek listájában való közzétételének dátuma prioritást élvez a taxon számára.
Az új típusú mikroorganizmusok egy típustörzsének tenyészetét tárolás céljából áthelyezik a világ jelentőségű mikroorganizmusok valamelyikébe. A típustörzs elvesztése esetén az ún. neotípus törzzsel helyettesíthető. Ugyanakkor meg kell erősíteni, hogy az új törzs tulajdonságai jó összhangban vannak az elveszett törzs leírásával. Annak jelzésére, hogy a taxont először javasolják, a „fam. nov.", új nemzetség - "gen. nov.", és egy új faj - "sp. november.". Például,
2000-ben társszerzőkkel egy új baktériumcsaládot javasoltak - Oscillochloridaceae,
fam. november. A "species insertac sedis" kifejezés azt jelenti, hogy olyan fajról beszélünk, amely átmenetileg nem rendelkezik határozott taxonómiai státusszal, mivel nem világos, hogy ezt a fajt melyik magasabb rendű taxonba - nemzetségbe vagy családba - érdemes helyezni a az ehhez szükséges kísérleti adatok hiánya.
adat.
2 LEÍRÁS ÉS AZONOSÍTÁS
MIKROORGANIZMUSOK
Amint már említettük, a prokarióták és eukarióta mikroorganizmusok különböző csoportjainak osztályozásának és azonosításának elvei jelentős eltéréseket mutatnak. Gomba azonosítása osztályoknak, rendeléseknek
A családok pedig a nemi struktúrák szerkezetének és kialakításának jellemzőire épülnek. Ezen túlmenően az ivartalan sporuláció jellemzőit, a micélium szerkezetét és fejlettségi fokát (kezdetleges, jól fejlett, szeptált vagy szeptálatlan), kulturális (telepes) és élettani jellemzőket használjuk. A nemzetségek családon belüli differenciálása és a fajok azonosítása a kapott morfológiai jellemzők alapján történik
elektronmikroszkóppal, valamint élettani és kulturális sajátosságokkal. Nincs egyetlen determináns az összes gomba azonosítására, ezért először határozza meg az azonosított gomba osztályát vagy sorrendjét, majd használja a megfelelő determinánst ehhez az osztályhoz vagy rendhez.
A különféle mikrobiológiai vizsgálatok széles körben használt tárgyai közé tartozó élesztőgombák azonosítása kulturális (makromorfológiai), citológiai, fiziológiai és biokémiai sajátosságokon, az életciklusok és a szexuális folyamatok jellemzőin, valamint az ökológiához kapcsolódó sajátos jeleken alapul, az élesztőre vonatkozó speciális meghatározók használatával.
Az algák mikroszkopikus formáinak szisztematikája sejtjeik szerkezetén és a pigmentek összetételén alapul. A protozoonok szisztematikus helyzetének meghatározása morfológiai jellemzők és életciklusok alapján történik. Így az eukarióták azonosítása elsősorban morfológiájuk és fejlődési ciklusaik sajátosságain alapul.
Az eukariótáknál morfológiailag kevésbé változatos prokarióták azonosítása a fenotípusos és sok esetben genotípusos karakterek széles körének felhasználásán alapul. Többről van szó, mint funkcionális tulajdonságokon alapuló eukarióta azonosításról, hiszen a legtöbb baktériumot nem a megjelenésük alapján lehet azonosítani, hanem csak úgy, hogy megtudjuk, milyen folyamatokat képes végrehajtani.
A baktériumok leírásánál és azonosításánál kulturális tulajdonságaik, morfológiájuk, sejtszerveződésük, élettani és biokémiai jellemzőik, a sejtek kémiai összetétele, tartalmuk
guanin és citozin (GC) a DNS-ben, a 16S rRNS szintézisét és egyéb feno- és genotípusos jellemzőket kódoló gén nukleotidszekvenciája. Ebben az esetben a következő szabályokat kell betartani: dolgozzon tiszta tenyészetekkel, alkalmazzon standard kutatási módszereket, és használjon aktív fiziológiás állapotban lévő sejteket is az oltáshoz.
2.1 Kulturális tulajdonságok
A kulturális vagy makromorfológiai tulajdonságok közé tartoznak a mikroorganizmusok szilárd és folyékony táptalajokon való szaporodásának jellegzetes jellemzői.
2.1.1 Növekedés szilárd táptalajon
A sűrű tápközeg felületén a vetéstől függően a mikroorganizmusok telep, szélütés vagy összefüggő gyep formájában növekedhetnek. kolónia azonos típusú sejtek izolált felhalmozódásának nevezik, amelyek a legtöbb esetben egy sejtből nőttek fel. Attól függően, hogy a sejtek hol fejlődtek (sűrű tápközeg felületén, vastagságában vagy az edény alján), megkülönböztetik egymástól felületes, mélyés alsó kolóniák.
Oktatás felettnosztalgikus a telepek a legjelentősebb jellemzői számos mikroorganizmus sűrű szubsztrátumon történő növekedésének. Ezek a kolóniák nagyon változatosak. Leírásukkor a következő jellemzőket veszik figyelembe:
profil- lapos, domború, kráter alakú, kúp alakú stb. (1. ábra);
forma- lekerekített, amőboid, szabálytalan, rhizoid stb. (2. ábra);
méret (átmérő)- milliméterben mérve; ha a telep mérete nem haladja meg az 1 mm-t, akkor pontozottnak nevezik;
felület- sima, érdes, barázdált, gyűrött, ráncos, koncentrikus körökkel vagy sugárirányban csíkozott;
ragyogés átláthatóság- a telep fényes, fénytelen, fénytelen, lisztes, átlátszó;
szín- színtelen (a törtfehér telepeket színtelennek minősítik) vagy pigmentált - fehér, sárga, arany, narancs
wai, lila, piros, fekete stb.; emelje ki a hangsúlyt
pigment szubsztrát; az aktinomicéták kolóniáinak leírásakor meg kell jegyezni a légi és szubsztrát micélium pigmentációját, valamint a pigmentek felszabadulását a táptalajba;
él- egyenletes, hullámos, szaggatott, rojtos stb. (3. ábra);
szerkezet- homogén, finom vagy durva szemcsés, csíkozott stb. (4. ábra); a telep szélét és szerkezetét nagyítóval vagy a mikroszkóp kis nagyításával határozzuk meg. Ehhez a Petri-csészét fedéllel lefelé helyezzük a mikroszkóp tárgyasztalára;
következetesség a telep felületének hurokkal történő érintésével határozzuk meg. A telep könnyen eltávolítható az agarról, sűrű, puha vagy az agarba növő, nyálkás (a hurokhoz tapad), viszkózus, filmszerű megjelenésű (teljesen eltávolítható), törékeny (könnyen eltörik, ha megérinti hurok).
1 - ívelt; 2 - kráter alakú; 3 - göröngyös;
4 - az aljzatba növekszik; 5 - lakás; 6 - domború;
7 - csepp alakú; 8 - kúpos
1. ábra - A kolónia profilja
mély kolónia, ellenkezőleg, meglehetősen egységesek. Leggyakrabban úgy néznek ki, mint többé-kevésbé lapított lencse,
a vetületben hegyes végű ovális alakúak. Csak
néhány baktériumban a mély telepek vattacsomókhoz hasonlítanak
fonalas kinövésekkel tápközegben. A mély telepek kialakulása gyakran a sűrű közeg felszakadásával jár együtt, ha a mikroorganizmusok szén-dioxidot vagy egyéb gázokat bocsátanak ki.
Alsó kolóniák a különböző mikroorganizmusok általában vékony átlátszó filmeknek tűnnek, amelyek az alján kúsznak.
A telep mérete és sok egyéb jellemzője az életkorral változhat, és a táptalaj összetételétől függ. Ezért leírásukkor feltüntetésre kerül a tenyészet kora, a táptalaj összetétele és a tenyésztési hőmérséklet.
1
- kerek; 2
– kerek, csipkés szélű; 3
- kerek görgővel a széle mentén; 4, 5
- rizoidális; 6
- rizoid szegéllyel; 7 - amőboid;
8
- filiform; 9
- összecsukva; 10
- helytelen;
11 - koncentrikus; 12 - összetett
2. ábra - A telep alakja
/ - sima; 2 - hullámos; 3 - fogazott; 4 - pengézett; 5 - helytelen; 6 - csillós; 7 - fonalas; 8 - bolyhos; 9 - ágas
3. ábra - A telep széle
1 - homogén; 2 - finomszemcsés; 3 - durva szemcsés;
4 - vadászgép; 5 - rostos
4. ábra - A telep szerkezete
A mikroorganizmusok szaporodásának leírásakor stroke által vegye figyelembe a következő jellemzőket: ritka, mérsékelt vagy bőséges, folyamatos
sima vagy hullámos szélű, gyöngyszerű, izolált telepek láncaira emlékeztető, diffúz, szárnyas, faszerű vagy rhizoid (5. ábra). Jellemezik a plakk optikai tulajdonságait, színét, felületét és állagát.
A telepek és a csíknövekedés jellemzésére gyakran sok mikroorganizmust termesztenek marhahús-agaron. Hús-pepton zselatint is használnak. A mély telepek jobb láthatósága érdekében az agart vagy a zselatin táptalajt ajánlatos deríteni.
1 - tömör, sima éllel; 2 - tömör, hullámos széllel; 3 - tisztán látható; 4 – diffúz; 5 - tollas; 6 - rizoid
5. ábra – A baktériumok növekedése a stroke mentén
2.1.2. Növekedés folyékony tápközegben
A mikroorganizmusok szaporodása folyékony tápközegben egyenletesebb, és a közeg zavarosodásával, film- vagy üledékképződéssel jár együtt. A mikroorganizmusok folyékony közegben történő szaporodásának jellemzése, megjegyzés felhősödés(gyenge, közepes vagy erős) film jellemzői(vékony, sűrű vagy laza, sima vagy hajtogatott),
és amikor csapadék képződik, jelzi, hogy kevés vagy bőséges, sűrű, laza, nyálkás vagy pelyhes.
A mikroorganizmusok szaporodását gyakran szag megjelenése, a táptalaj pigmentációja és gázfelszabadulás kíséri. Ez utóbbit habképződés, buborékok, valamint "úszók" - az egyik végén lezárt kis csövek - segítségével észlelik. Az úszót elhelyezzük
zárt végével felfelé helyezze a kémcsőbe, mielőtt sterilizálja a táptalajt, és győződjön meg arról, hogy az teljesen megtelt a táptalajjal. Ha gáz szabadul fel, az buborék formájában felhalmozódik az úszóban.
A mikroorganizmusok folyékony tápközegben való szaporodási természetének leírására hús-peptonlevesen (MPB) vagy más, jó növekedést biztosító táptalajon termesztik.
2.2 Morfológiai jellemzők
A bakteriális sejtek morfológiai jellemzői és szerveződése olyan jellemzőket foglal magában, mint a sejtek alakja és mérete, mobilitása, a flagellák jelenléte és a flagelláció típusa, valamint a spóraképző képesség. Hasznos lehet a sejtekben történő kimutatás is
az egyes baktériumcsoportokban rejlő jellegzetes membránrendszerek (kloroszómák, karboxiszómák, phycobilis, gázvakuolák stb.)
rii, valamint zárványok (parasporális testek, volutin granulátumok,
poli-β-hidroxi-butirát, poliszacharidok stb.). A baktériumok taxonómiája szempontjából kiemelkedő fontosságú a sejtek Gram-festése.
és sejtfaluk szerkezete.
2.3 Fiziológiai és biokémiai tulajdonságok
A fiziológiai és biokémiai tulajdonságok vizsgálata mindenekelőtt a vizsgált baktérium táplálkozási módjának (fotó/kemo-, auto/heterotrófia) és az energiaanyagcsere típusának (erjedési képesség, aerob vagy anaerob légzés ill. fotoszintézis). Fontos meghatározni az olyan jellemzőket, mint a baktériumok aránya a molekuláris oxigénhez, a hőmérséklet, a pH, a sótartalom, a megvilágítás és egyéb környezeti tényezők. Ebben a jelcsoportban
tartalmazza a szén-, nitrogén- és kénforrásként hasznosított szubsztrátok listáját, a vitaminok és egyéb növekedési faktorok szükségességét, a jellegzetes anyagcseretermékek képződését, bizonyos enzimek jelenlétét. Ehhez speciális teszteket használnak.
Az e jellemzők kimutatására használt tesztek közül sok (néha rutintesztnek is nevezik) fontos a diagnózis szempontjából, és széles körben használják az orvosi mikrobiológiában. Beállításuk jelentős időbefektetést, nagyszámú összetett közeget és reagenst, a szabványos feltételeknek való megfelelést és a végrehajtás pontosságát igényel. Egyes, elsősorban orvosi jelentőségű mikroorganizmusok azonosításának felgyorsítására és megkönnyítésére különféle tesztrendszereket fejlesztettek ki, például a Hoffmann-La Roche (Svájc) Oxi / Ferm Tube, Mycotube és Enterotube II rendszereit, stb. Így az Enterotube II rendszer, amelyet enterobaktériumok azonosítására terveztek, egy műanyag kamra 12 sejtből, amelyek színes diagnosztikai tápközeget tartalmaznak. Az összes táptalaj vetését transzlációs-forgó mozgásokkal hajtják végre a vetőmaggal ellátott tű kamráján keresztül. Az inkubálást 24 órán át 37 ºС hőmérsékleten végezzük. Pozitív vagy negatív teszteredményt a táptalaj színének megváltozása, az agar felszakadása (gázképződési teszt) vagy speciális reagensek bevezetése (indolképződési teszt, Voges-Proskauer reakció) alapján ítélnek meg. Minden tulajdonságot egy bizonyos szám jelöl, így a kapott adatokat a megfelelő programmal számítógépbe vihetjük, és választ kaphatunk a vizsgált törzs taxonómiai helyzetére vonatkozóan.
A bakteriális sejtek összetételének meghatározása a szisztematika (kemoszisztematika) szempontjából is fontos. A kemotaxonómiai módszerek különösen azoknál a baktériumcsoportoknál lehetnek fontosak, amelyek morfológiai és fiziológiai jellemzői igen eltérőek, és nem elegendőek kielégítő azonosításukhoz. A különböző prokarióták sejtfala az egyedi heteropolimerek több osztályát tartalmazza: murein (vagy pszeudomurein), lipopoliszacharidok, mikolsav és teichoinsav. A sejtfal összetétele meghatározza a baktériumok szerológiai tulajdonságait is. Ez az azonosításukra szolgáló immunkémiai módszerek alapja.
A baktériumsejtek lipid- és zsírsavösszetételét néha kemotaxonómiai markerként is használják. A zsírsavak intenzív vizsgálata a gázkromatográfiás analízis módszerének kidolgozásával vált lehetővé. A lipidösszetétel különbségeit a baktériumok nemzetség, sőt faj szintjén történő azonosítására használják. Ennek a módszernek azonban vannak bizonyos korlátai, mivel a sejtek zsírsavtartalma a tenyésztési körülményektől és a tenyészet korától függhet.
Egyes baktériumok taxonómiája figyelembe veszi a kinonok összetételét
és egyéb elektronhordozók, valamint pigmentek.
A baktériumok kölcsönös kapcsolatáról fontos információkhoz juthatunk a sejtfehérjék, a géntranszláció termékeinek tanulmányozásával. A membrán, riboszómális, teljes sejtfehérjék, valamint az egyes enzimek vizsgálata alapján egy új irány alakult ki - a fehérje taxonómia. A riboszómális fehérjék spektruma a legstabilabbak közé tartozik, és a baktériumok család- vagy rendszintű azonosítására szolgál. A membránfehérjék spektruma generikus, faji és akár intraspecifikus különbségeket is tükrözhet. A sejt kémiai vegyületeinek jellemzői azonban nem használhatók a baktériumok azonosítására a fenotípust leíró egyéb adatoktól elkülönítve, mivel a fenotípusos tulajdonságok jelentőségének értékelésére nincs kritérium.
Néha egy módszert alkalmaznak a baktériumok vagy más mikroorganizmusok, például az élesztő azonosítására. Numerikus (vagy Adanson-féle) taxonómia. M. Adanson francia botanikus elképzelésein alapul, aki azt javasolta, hogy a különböző fenotípusos tulajdonságokat tekintsék ekvivalensnek, ami lehetővé teszi az élőlények közötti taxonómiai távolságok számszerűsítését a pozitív tulajdonságok számának arányaként. a vizsgáltak teljes száma. A két vizsgált organizmus hasonlóságát a lehető legtöbb (általában legalább száz) fenotípusos tulajdonság számszerűsítésével határozzuk meg, amelyeket úgy választunk ki, hogy változataik alternatívák legyenek, és mínusz- és pluszjelekkel jelölhetők legyenek. A hasonlóság mértékét az illeszkedő jellemzők száma alapján állítják be, és egyezési együtthatóként fejezik ki S:
ahol a + d azoknak a tulajdonságoknak az összege, amelyek szerint az A és B törzs egybeesik;
a– mindkét törzs pozitív előjelű;
d– mind a negatív;
b- azon előjelek összege, amelyekre az A törzs pozitív, B pedig negatív;
Val vel- azoknak az előjeleknek az összege, amelyeknél az A törzs negatív, a B törzs pozitív.
Az illesztési együttható értéke 0 és 1 között változhat. Az 1-es együttható teljes azonosságot jelent, 0 - teljes eltérést. A jelek kombinációinak értékelése számítógép segítségével történik. A kapott eredményeket hasonlósági mátrixként és/vagy dendrogramként mutatjuk be. A numerikus taxonómia felhasználható a csak alacsony rangú mikroorganizmusok (nemzetségek, fajok) taxonjai közötti hasonlóság felmérésére. Nem tesz lehetővé közvetlen következtetéseket a mikroorganizmusok genetikai rokonságáról, de bizonyos mértékig tükrözi filogenetikai tulajdonságaikat. Így megállapították, hogy a jelenleg vizsgálható baktériumok fenotípusos tulajdonságai genotípusuk tulajdonságainak 5-20%-át tükrözik.
2.4 A genotípus vizsgálata
A mikroorganizmusok genotípusának vizsgálata a molekuláris biológia sikeres fejlődésének eredményeként vált lehetővé, és a génrendszertan megjelenéséhez vezetett. A nukleinsavak elemzésén alapuló genotípus vizsgálata elvileg lehetővé teszi a mikroorganizmusok természetes (filogenetikai) rendszerének időbeli felépítését. Felmérik a baktériumok filogenetikai kapcsolatait a moláris tartalom meghatározása guanin és citozin (GC) a DNS-ben, DNS-módszerek–DNS és DNS–rRNS hibridizáció, DNS-próbák segítségével, valamint a nukleotidszekvencia vizsgálata az 5S,
J6
Sés
23
S rRNS.
2.4.1 A HC moláris tartalmának meghatározása
A HC moláris tartalmának meghatározása a prokarióták DNS-bázisainak teljes számából, mint már említettük, 25 és 75% között mozog. Mindegyik baktériumfajnak jellemző átlagos HC-tartalmú DNS-e van. Mivel azonban a genetikai kód degenerált, és a genetikai kódolás nem csak a kódoló egységek (hármasok) nukleotidbázis-tartalmán alapul, hanem a kölcsönös elrendeződésen is, ezért két baktériumfaj DNS-ében ugyanaz az átlagos GC-tartalom. jelentős genotípusuk kísérheti
elválasztás. Ha két organizmus nukleotid-összetételében nagyon közel áll egymáshoz, akkor ez csak akkor lehet bizonyíték evolúciós kapcsolatukra, ha nagyszámú közös fenotípusos tulajdonsággal vagy más módszerekkel megerősített genetikai hasonlósággal rendelkeznek. Ugyanakkor a két, közös fenotípusos tulajdonságokkal rendelkező baktériumtörzs DNS-nukleotid-összetételének eltérése (több mint 10...15%) azt mutatja, hogy legalábbis különböző fajokhoz tartoznak.
2.4.2 DNS-módszer –DNS hibridizáció
Ez a módszer fontosabb a baktériumok genetikai rokonságának felméréséhez. Gondos kísérletezéssel értékes információk nyerhetők genetikai homológiájuk mértékéről. Egy baktériumfajon belül a törzsek genetikai homológiája eléri a 70-100%-ot. Ha azonban az evolúciós eltérés következtében két baktérium genomjának nukleotid bázissorrendje nagyobb mértékben tér el, akkor a specifikus DNS-DNS reasszociáció annyira gyengül, hogy nem is mérhető. Ebben az esetben a DNS–rRNS hibridizáció lehetővé teszi azon organizmusok körének jelentős növelését, amelyekben a genetikai homológia mértéke meghatározható, mivel a riboszomális RNS-t kódoló bakteriális genom viszonylag kis régiójában az eredeti bázisszekvencia sokkal teljesebben megmarad, mint a kromoszóma más régióiban. Ennek eredményeként a DNS–rRNS hibridizációs módszer gyakran a bakteriális genomok meglehetősen magas homológiáját tárja fel, amelyben a DNS–DNS reasszociáció nem mutat észrevehető homológiát.
2.4.3 DNS-próba módszer (génpróbák)
A DNS-próba módszer a DNS-DNS molekuláris hibridizációs módszer egy változata. Ebben az esetben a hibridizációs reakciót nem a teljes DNS két készítménye között hajtják végre, hanem a DNS-nukleotid szekvencia egy fragmentuma (próba) között, amely egy specifikus funkcióért (például rezisztenciáért) felelős gént (genetikai markert) tartalmaz. valamilyen antibiotikum), és a DNS vizsgálta a baktériumot. A génpróbák létrehozásának legáltalánosabb módja a specifikus fragmensek molekuláris klónozással történő izolálása. Ehhez először létre kell hozni a vizsgált baktérium génbankját úgy, hogy a DNS-ét endonukleázokkal hasítják.
restrikciót, majd a kívánt klónt a DNS-fragmensek összegéből elektroforézissel választjuk ki, majd e fragmentumok genetikai tulajdonságait transzformációval igazoljuk. Ezután a kiválasztott DNS-fragmenst egy megfelelő plazmidba (vektorba) ligáljuk,
és ezt a kombinált plazmidot egy olyan baktériumtörzsbe juttatják, amely alkalmas a munkavégzésre (pl. Escherichia coli).
A DNS-próbát hordozó baktérium biomasszájából a plazmid DNS-t izolálják, és például radioizotópos jelöléssel jelölik. A DNS-próbát ezután hibridizálják
bakteriális DNS-sel. A kapott hibrid területeket autoradiográfiával mutatjuk be. Egy genetikai marker és egy adott baktérium kromoszómájával való hibridizáció relatív gyakorisága szerint,
következtetéseket e baktériumok genetikai kapcsolatáról a vizsgált törzzsel.
2.4.4 Nukleotidszekvencia-elemzési módszer
riboszomális RNS-ben
A baktériumok azonosítására és osztályozásukra szolgáló filogenetikai rendszer létrehozására a riboszomális RNS-ben található nukleotidszekvenciák elemzésének módszere kapta a legszélesebb körű elterjedést és jelentőséget. Az 5S, 16S és 23S rRNS molekulák a legmagasabb fokú genetikai stabilitású régiókat tartalmazzák. Úgy gondolják, hogy kívül esnek a természetes szelekció mechanizmusán, és csak állandó sebességgel lejátszódó spontán mutációk eredményeként fejlődnek ki. A mutációk felhalmozódása csak az idő függvénye, ezért ezen molekulák nukleotidszekvenciájára vonatkozó információk tekinthetők a legobjektívebbnek az organizmusok filogenetikai kapcsolatának meghatározásához alfajoktól birodalmakig. Elemzés esetén
Az 5S rRNS általában meghatározza a teljes nukleotidszekvenciát, amely ebben a molekulában a prokariótákban 120 nukleotidból áll. Az 1500, illetve 2500 nukleotidot tartalmazó 16S és 23S rRNS vizsgálatakor az ezekből a molekulákból származó oligonukleotidokat gyakran specifikus restrikciós endonukleázok segítségével elemzik. A 16S rRNS nukleotidszekvenciájának vizsgálata vált a legelterjedtebbé. A különféle mikroorganizmusok képviselőinek 16S rRNS szerkezetének tanulmányozása a prokarióták archaeális csoportjának azonosításához vezetett. Hasonlósági együttható értékek SAB,
A baktériumok és az archaeák I6S rRNS-ének elválasztása 0,1-en belül van, míg az érték SAB,
1,0 a nukleotidszekvenciák teljes homológiájának, 0,02 pedig a véletlen egybeesés szintjének felel meg.
Egyre gyakrabban kínálnak dendrogramokat a baktériumok azonosítására, amelyek a baktériumnemzetségek, -fajok vagy -törzsek közötti kapcsolatot mutatják be az rRNS-ben található nukleotidok (vagy oligonukleotidok) szekvenciájának, valamint a DNS-DNS-nek a tanulmányozása alapján.
és DNS-rRNS hibridizáció. A baktériumok szülés előtti azonosítása azonban pusztán genetikai módszerek alapján, fenotípusos jellemzőik előzetes vizsgálata nélkül, gyakran egyáltalán nem lehetséges. Ezért a baktériumok taxonómiájával kapcsolatos munka legjobb megközelítése mind a genotípusos, mind a fenotípusos tulajdonságok vizsgálata. A filogenetikai és a fenotípusos adatok közötti eltérés esetén átmenetileg az utóbbi élvez elsőbbséget.
Külön problémát jelent az olyan baktériumok és archeák azonosítása, különösen a tengeri fajok, amelyek nem képesek ismert laboratóriumi táptalajokon szaporodni, és amelyekhez ezért nem lehetett tiszta tenyészetet nyerni. Egészen a közelmúltig ez a probléma megoldhatatlannak tűnt. Körülbelül 15 évvel ezelőtt azonban olyan módszereket fejlesztettek ki, amelyek lehetővé tették a kinyerést, klónozást, szekvenálást
és közvetlenül a környezetből származó riboszomális RNS-ek összehasonlítása. Ez lehetővé tette az ezen a biotópban élő mikroorganizmusok pontos megszámlálását és azonosítását anélkül, hogy tiszta kultúrába izolálták volna őket. A laboratóriumban így azonosított "tenyésztetlen" mikroorganizmus akár le is írható, de a "candidatus" (jelölt) szó kiegészítésével. A „candidatus” szó mindaddig kíséri az új fajt, amíg a tudósok meg nem találják a feltételeket ennek a szervezetnek a laboratóriumi tenyésztéséhez, és meg nem szerzik annak tiszta tenyészetét, amely lehetővé teszi, hogy tanulmányozza minden tulajdonságát, és legálisként közzéteszi.
A baktériumok azonosítása általában a Bergey's Manual of Determinative Bacteriology segítségével történik. Ennek a kézikönyvnek az első kiadása 1923-ban jelent meg a híres amerikai bakteriológus, D. Bergey (DHBergey, 1860–1937) irányításával. Azóta rendszeresen újra kiadják a a világ vezető mikrobiológusainak részvétele.A legújabb, kilencedik kiadásban, a define, minden baktérium 35 csoportba van osztva könnyen azonosítható fenotípusos karakterek szerint.
a csoport nevében. A baktériumok csoporton belüli taxonómiai helyzetét kis számú fenotípusos karakter alapján összeállított táblázatok és kulcsok segítségével határozzuk meg. Differenciálási táblázatok bizonyos nemzetségek, például a nemzetség baktériumfajainak megkülönböztetésére bacilus,
nem adjuk meg, és az olvasót a Burgey's Guide to the Systematics of Bacteria c.
A négykötetes Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, 1984–1989 teljesebb információt tartalmaz a baktériumok taxonómiai helyzetéről, minden egyes baktériumcsoport esetében megadja a benne szereplő nemzetségek leírását.
és fajok, beleértve azokat is, amelyek taxonómiai státusza nem egyértelmű. A részletes fenotípusos leíráson, beleértve a sejtek morfológiáját, szerveződését és kémiai összetételét, az antigén tulajdonságokat, a kolóniák típusát, az életciklus jellemzőit és az ökológiát, a nemzetségek jellemzői a DNS GC-tartalmáról is információt nyújtanak. DNS-DNS és DNS-rRNS hibridizáció eredményei. A gombok és táblázatok lehetővé teszik a baktériumok nem csak a nemzetség, hanem a fajok szerinti azonosítását is.
Jelenleg a négykötetes Bergcy's Manual of Systematic Bacteriology második kiadása jelent meg, 2002-ben jelent meg az első kötet, emellett számos olyan cikk és könyv található, amelyek eredeti kulcsokat kínálnak az egyes baktériumcsoportok azonosításához, például bacillusok, Pseudomonas, actinomycetes, enterobaktériumok.
Jelenleg nagyon sok új adat halmozódott fel, köztük a riboszómális RNS nukleotidszekvenciáinak elemzése során nyert adatok a korábban vizsgált és újonnan izolált baktériumfajokról. Ezen információk alapján bizonyos baktériumcsoportok, például a nemzetség fajösszetétele bacilus, felülvizsgálatra kerül: néhány faj a nemzetségben marad bacilus, és egyesek új nemzetségeket alkotnak, vagy más, már meglévő baktériumnemzetségekhez fognak rendelni. Azt is meg kell jegyezni, hogy általában több karaktert tanulmányoznak az új baktériumtörzsek leírásához, mint amennyi az azonosításhoz szükséges, mivel a kulcsok és táblázatok nem tartalmazzák az azonosítható baktériumok összes karakterét, hanem csak azokat, amelyek különböznek egymástól. fajok (1. táblázat).
1. táblázat - A szükséges adatok minimális listája
új baktériumtörzsek leírása (H. Truper, K. Schleifer, 1992 szerint)
Tulajdonságok | Főbb jellemzői | További jellemzők |
Sejtmorfológia | Forma; a méret; mobilitás; intra- és extracelluláris struktúrák; a sejtek kölcsönös elrendezése; sejtdifferenciálódás; sejtosztódás típusa; sejt ultrastruktúrája | Szín; a zászlózás természete; viták; kapszulák; esetek; kinövések; életciklus; heterociszták; flagella, membrán és sejtfal ultrastruktúrája |
Az 1. táblázat folytatása
növekedési minta | A szilárd és folyékony táptalajokon történő növekedés jellemzői; telep morfológiája | Kolóniák, szuszpenziók színe |
savállóság; spórák elszíneződése, flagella |
||
sejtösszetétel | A DNS összetétele; tartalék anyagok | Nukleinsavak homológiája; sejtes pigmentek; a sejtfal összetétele; tipikus enzimek |
Fiziológia | a hőmérséklethez viszonyítva; a tápközeg pH-jához; az anyagcsere típusa (fototróf, kemotróf, litotróf, organotróf); kapcsolat a molekuláris oxigénnel; elektronakceptorok; szénforrások; nitrogénforrások; kénforrások | Sók vagy ozmotikus tényezők szükségessége; növekedési faktorok szükségessége; tipikus anyagcseretermékek (savak, pigmentek, antibiotikumok, toxinok); antibiotikum rezisztencia |
Ökológia | életkörülmények | patogenitás; házigazdák köre; antigének képződése; szerológia; fágokra való érzékenység; szimbiózis |
3 LABORATÓRIUMI MUNKA „AZONOSÍTÁS
MIKROORGANIZMUSOK »
Célkitűzés: a mikroorganizmusok meghatározásának alapelveinek ismerete. A laboratóriumi munka során minden hallgató tanulmányozza a baktériumok azon tulajdonságait, amelyek szükségesek egy baktériumtörzs leírásához és nemzetségi szintű azonosításához.
Feladatok
1. Határozza meg az azonosított baktérium tisztaságát és tanulmányozza sejtjei morfológiáját!
2. Ismertesse a kulturális értékeket!
3. Az azonosított baktériumok citológiai tulajdonságainak tanulmányozása.
4. Az azonosított baktériumok élettani és biokémiai tulajdonságainak tanulmányozása.
5. Határozza meg a baktériumok antibiotikumokkal szembeni érzékenységét.
6. Töltse ki a táblázatot, és foglalja össze!
3.1 Azonosítható baktérium tisztaságának meghatározása
és sejtjei morfológiájának tanulmányozása
A mikroorganizmusok azonosítására irányuló munka elvégzéséhez minden tanuló kap egy baktériumtenyészetet (kémcsőben ferde agar táptalajon), amelyet azután ellenőriznek tisztaság szempontjából. Ezt többféleképpen hajtják végre: vizuálisan, táptalajra vetve és mikroszkóppal.
növekedési minta a kapott baktériumokat a ferde agar táptalaj felületén egy vonással szemléljük. Ha a növekedés a stroke mentén heterogén, akkor a tenyészet szennyezett. Ezután a tenyészetet egy kémcsőbe szitáljuk ferde táptalajon (hús-pepton agar) felhasználás céljából.
a további munkák során, valamint szilárd táptalaj felületén Petri-csészében, kimerítő ütési módszerrel, a tisztaság ellenőrzésére (a kinőtt telepek egyenletessége alapján). A beoltott csöveket és csészéket 30 ºС hőmérsékletű termosztátba helyezzük 2-3 napra. A kémcsőben lévő eredeti baktériumtenyészet fennmaradó részét a tisztaság mikroszkópos ellenőrzésére (a populáció morfológiai homogenitásának megfelelően), valamint a sejtek alakjának, egymáshoz viszonyított helyzetének, mobilitásának és méretének vizsgálatára használjuk. A tenyészetet zúzott cseppkészítményekkel és fix, bíborvörösre festett sejtpreparátummal mikroszkóppal vizsgáljuk. Az eredményeket a 2. táblázat formájában összeállított táblázatba kell beírni.
2. táblázat – Az azonosított baktérium tulajdonságai
Tulajdonságok | jelek | eredmények |
kulturális javak | ||
Méret, mm | ||
Felület | ||
Szerkezet | ||
Következetesség | ||
Sejtmorfológia és | A sejtek alakja és elrendezése | |
Mobilitás | ||
Endospórák jelenléte | ||
Gram-festés | ||
Saválló festés | ||
Fiziológiai és biokémiai tulajdonságok | A molekulárishoz való viszony oxigén | |
Növekedés glükózos táptalajon | ||
Növekedés zselatinos táptalajon | ||
Növekedés közepesen tejjel | ||
Növekedés keményítős táptalajon | ||
Kataláz teszt | ||
Antibiotikumokkal szembeni érzékenység |
3.2 Kulturális tulajdonságok
A következő leckében egy azonosítható baktérium szuszpenziójával beoltott Petri-csészét tekintünk meg. A tenyészet tisztaságának kritériuma a kifejlett telepek homogenitása. Ismertesse a baktériumkolóniák tenyésztési tulajdonságait a szakasznak megfelelően!
2.1 selejt, és az eredményeket a 2. táblázat tartalmazza.
3.3 Az azonosított baktériumok citológiai tulajdonságainak vizsgálata
3.3.1 Endospórák jelenléte
A szilárd táptalajból kis mennyiségű sejtet hurokba helyezünk egy tárgylemezre egy csepp csapvízben, és kenetet készítünk. A kenetet levegőn szárítjuk, égő lángjában rögzítjük, majd 5%-os krómsavoldatot kenünk rá. 5-10 perc elteltével vízzel lemossuk. A készítményt szűrőpapírcsíkkal fedjük le, és a papírt Ziehl karbolfukszinnal bőségesen megnedvesítjük. A drogot lángon addig melegítjük, amíg gőzök nem jelennek meg (nem forr), majd félretesszük, és hozzáadunk egy új adag festéket. Ezt az eljárást 7 percig végezzük. Fontos, hogy a festék elpárologjon, de a papír ne száradjon ki. Lehűlés után eltávolítjuk, a készítményt vízzel mossuk és szűrőpapírral alaposan átitatjuk.
Ha minden műveletet helyesen hajtanak végre, a szín kontrasztos, és a citoplazma kék hátterén világos vörös spórák tűnnek ki.
3.3.2 Gram-folt
3.3.2.1 Vékony kenetet készítenek egy zsírtalanított üveglemezre egy csepp vízben, hogy a sejtek egyenletesen oszlanak el az üveg felületén, és ne képezzenek klasztereket.
3.3.2.2 A készítményt levegőn szárítjuk, égő lángon rögzítjük, és 1-2 percig karbolos tárnicssal vagy kristályibolyával festjük.
3.3.2.3 Ezután a festéket lecsepegtetjük, és a keneteket Lugol-oldattal kezeljük 1…2 percig, amíg el nem feketednek.
3.3.2.4 A Lugol-oldatot leengedjük, a készítményt 0,5...1,0 percig 96%-os etil-alkohollal színtelenítjük, majd vízzel gyorsan mossuk.
3.3.2.5 Szintén 1...2 percig festjük vizes fukszinnal.
3.3.2.6 A festéket lecsepegtetjük, a készítményt vízzel mossuk és szárítjuk.
3.3.2.7 Mikroszkóposan merülőrendszerrel.
Megfelelő festés esetén a Gram-pozitív baktériumok kék-lila, Gram-negatívak – rózsaszín-piros színű.
A megbízható eredmények eléréséhez kenetet kell készíteni a Gram-festéshez fiatal, aktívan növekvő (általában egynapos) tenyészetekből, mivel a régi tenyészetekből származó sejtek néha instabil Gram-reakciót adnak. A Gram-negatív baktériumok Gram-pozitívnak tűnhetnek, ha a baktériumfilm (kenet) túl vastag, és az alkohol elszíneződése nem teljes. A Gram-pozitív baktériumok Gram-negatívnak tűnhetnek, ha a kenet alkohollal elszíneződik.
3.3.3 Festés savállóság érdekében
A vizsgált baktérium kenetét zsírtalanított üveglemezre készítik egy csepp vízben. A drogot levegőn szárítják és az égő lángja fölé rögzítik. A kenetre szűrőpapírt helyezünk, a készítményt Ziel-féle karbolos fukszinnal leöntjük és 2-3-szor melegítjük, amíg gőzök nem jelennek meg, az üveglemezt csipesszel magasan az égő lángja fölé tartva. A gőzök megjelenését oldalról nézve figyeljük meg, és amikor megjelennek, azonnal félretesszük
gyógyszert félretéve. Hagyja kihűlni a készítményt, távolítsa el a szűrőpapírt, engedje le a festéket, és mossa le vízzel a kenetet. Azután
a sejteket 5%-os H-savoldattal színtelenítjük https://pandia.ru/text/79/131/images/image009_42.gif "width="11" height="23 src=">. Ehhez a dia 2-3-szor egy pohár kénsavba mártjuk,
anélkül, hogy benne tartotta volna. A készítményt ismét alaposan mossuk vízzel, és 3-5 percig metilénkékkel festjük (Leffler szerint). A festéket lecsepegtetjük, a készítményt vízzel lemossuk, megszárítjuk és merülőrendszerrel megvizsgáljuk. Megfelelő festés esetén a saválló baktériumok sejtjei vörösek, míg a nem saválló baktériumok sejtjei vörösek. – kék.
3.3.4 A mobilitás meghatározása
A vizsgált tenyészetet 0,2...0,5%-os félfolyékony agar oszlopba injekciózással vetjük be. Annak érdekében, hogy a növekedési jellemzők a legvilágosabban megnyilvánuljanak, a kémcső falának közvetlen közelében szúrást kell végezni. A vetést 24 órára termosztátba helyezzük. Az így készült vetés lehetővé teszi a mozgékony mikroorganizmusok azonosítását és elkülönítését a mozdulatlanoktól.
A baktériumok nem mozgó formái az injekciós vonal mentén növekednek, és kis hengeres vagy kúpos kinövéseket képeznek. A környezet teljesen átlátszó marad. A mozgó mikrobák az ilyen beoltás során kifejezett zavarosodást okoznak, többé-kevésbé egyenletesen terjedve a táptalaj teljes vastagságában.
3.4 Élettani és biokémiai tulajdonságok tanulmányozása
azonosítható baktériumok
3.4.1. Kapcsolat a molekuláris oxigénnel
A molekuláris oxigén tekintetében a mikroorganizmusokat négy csoportra osztják: kötelező aerobok, mikroaerofilek, fakultatív aerobok (anaerobok) és kötelező anaerobok. Ítélni
A mikroorganizmusok egy adott csoporthoz való tartozásáról a mikrobaszuszpenziót kémcsövekbe vetik, agarizált tápközeggel megolvasztják és 45 ºС-ra hűtik. A vetés injektálással is történhet. Szigorú aerobok nő a táptalaj felületén és a felső rétegben, mikroaerofilek- bizonyos távolságra a felszíntől. Fakultatív anaerobokáltalában a közeg egész vastagságában fejlődnek ki. Szigorú anaerobok csak a táptalaj mélyén, a cső alján nő (6. ábra).
|
1 - aerobok; 2 – mikroaerofilek; 3 - fakultatív anaerobok;
4 - anaerobok
6. ábra – Mikroorganizmusok növekedése injekcióval beoltva ( a) és olvadt sűrű táptalajba oltva ( b)
3.4.2. Növekedés glükózt és peptont tartalmazó táptalajon
A tenyészetet steril hurokkal folyékony táptalajba visszük, amely 5,0 g/l peptont, 1,0 g/l K2HPO4-et, 10,0 g/l glükózt, 2 ml bromtimolkéket (1,6%-os alkoholos oldat), desztillált vizet tartalmaz kémcsövekbe ( 8 ... 10 ml egyenként) úszókkal. A termesztés időtartama 7 nap termosztátban 30 °C hőmérsékleten. A mikroorganizmusok szaporodását vagy hiányát a közeg zavarossága, a film vagy üledék képződése határozza meg. Az indikátor színének megváltozása (brómtimolkék) savas (a táptalaj sárga színe) vagy lúgos (a tápközeg kék színe) anyagcseretermékek képződését jelzi. A gázképződést az úszóban való felhalmozódása bizonyítja. A megfigyelések eredményeit steril környezettel vetik össze.
3.4.3. Növekedés zselatin táptalajon
A mikroorganizmusokban az extracelluláris proteolitikus enzimek aktivitását zselatin, kazein vagy más fehérjék szubsztrátként történő felhasználásával határozzák meg. A zselatinos tápközeg hús-peptonlevesből (MPB) és 10-15% zselatinból (MB) áll. A vetés injektálással történik.
A mikroorganizmusok sejtjeit sterilen választják ki az ízületből bakteriológiai tűvel, és a tűt az NRM oszlop vastagságába szúrják be a cső aljáig.
A termesztés időtartama szobahőmérsékleten 7-10 nap. A zselatin cseppfolyósodását vizuálisan észleljük. Ha a zselatin cseppfolyósodik, jelezze a cseppfolyósítás intenzitását és formáját - réteges, tölcsér alakú, zacskó alakú, kráter alakú, fehérrépa alakú, buborék alakú.
3.4.4 Növekedés tejes táptalajon
A Petri-csészékbe "tej-agar" vetése azért történik, hogy meghatározzák a baktériumok tejkazeint bontó képességét. A táptalaj egyenlő arányban steril fölözött tejből és steril 3%-os vizes agar-agarból áll. A baktériumokat hurokban vetik be, húzva a csésze átmérője mentén vagy annak a szektornak a közepén, amelyre a csésze fel van osztva. A baktériumok tenyésztésének időtartama termosztátban 30 °C hőmérsékleten 7 nap. A kazein hidrolízisét a telepek körüli tápközeg tisztulási zónája vagy a szélütés mentén szaporodó mikroorganizmusok tenyészete érzékeli. A zóna különösen jól látható, miután a táptalajt tenyésztett baktériumokkal 5%-os triklór-ecetsav oldattal kezeltük. A kazein hidrolízis zónáját milliméterben mérik a löket vagy telep szélétől a világos zóna határáig. Minél nagyobb a fényzóna átmérője, annál nagyobb a baktériumok kazeinolitikus aktivitása.
3.4.5. Növekedés keményítő táptalajon
Vetés agar táptalajon keményítővel (Petri-csészékben), amely (g/l): peptont tartalmaz – 10,0; KN2R04 – 5,0; oldható keményítő – 2,0; agar – 15,0; pH 6,8 – 7.0, amelyet a mikroorganizmusok amiláz képződésének meghatározására állítanak elő. A baktériumokat hurokban vetik be, húzva a csésze átmérője mentén vagy annak a szektornak a közepén, amelyre a csésze fel van osztva. A baktériumok tenyésztésének időtartama 7 nap termosztátban 30 °C hőmérsékleten. A keményítő hidrolízisét a táptalaj Lugol-oldattal történő kezelése után mutatjuk ki a kifejlett baktériumokkal. Ehhez 3-5 ml Lugol-oldatot öntünk a táptalaj felületére. A keményítőt tartalmazó közeg kék színűvé válik, és a hidrolízis zóna színtelen marad, vagy vörösesbarna színt kap, ha a keményítőt dextrinné hidrolizálták. A keményítő hidrolízis zónáját a löket (telep) szélétől a világos zóna határáig (mm) mérjük. Minél nagyobb a fényzóna átmérője, annál nagyobb az amiláz aktivitás.
3.4.6 Kataláz teszt
A kifejlett tenyészet egy részét bakteriológiai hurok segítségével egy csepp 3%-os hidrogén-peroxidban szuszpendáljuk egy tárgylemezre. A kataláz jelenlétét a baktériumok szabad szemmel vagy mikroszkóp alatt kis nagyítással történő bejuttatása után 1-5 perccel megfigyelhető gázbuborékok képződése bizonyítja. Néhány csepp hidrogén-peroxidot közvetlenül egy telepre vagy agar ferde tenyészetre lehet felvinni, és megfigyelni a molekuláris oxigén felszabadulását.
3.4.7 A bakteriális érzékenység meghatározása
az antibiotikumokra
A mikroorganizmusok antibiotikumokkal szembeni érzékenységét célszerű bizonyos antibiotikumokkal impregnált, kész papírkorongok segítségével meghatározni. A vizsgált mikroorganizmusokat megfelelő sűrű táptalajon tenyésztik. A vizsgált mikroorganizmusból sűrű szuszpenziót készítünk steril csapvízben úgy, hogy a sejteket szilárd táptalaj felületéről vízzel mossuk. Az égő lángja közelében dolgozva adjunk hozzá 1 ml-t a kapott szuszpenzióból
kémcsőbe 20 ml megolvasztott és 50 ºС hőmérsékletre hűtött agar táptalajjal, például hús-pepton agarral (MPA). Ha a mikroorganizmusokat folyékony tápközegben tenyésztették, akkor a megfelelő térfogatú tenyészetet az agarhoz adják. A cső tartalmát gyorsan és alaposan összekeverjük, majd steril Petri-csészébe öntjük.
Amikor a közeg megkeményedik, papírt helyeznek a felületére.
lemezek egymástól egyenlő távolságra és távolságra
1,5 ... 2,0 cm-re a csésze szélétől. A Petri-csészéket 2 órán keresztül szobahőmérsékleten tartjuk, hogy az antibiotikumok jobban diffúziót kapjanak az agar táptalaj vastagságába, majd forgatás nélkül 24 órára termosztátba helyezzük 30 ºС hőmérsékleten. Egy nappal később megfigyelhető a vizsgált mikroorganizmusok növekedését gátló zónák kialakulása a lemezek körül. Ha a vizsgált baktérium érzékeny bizonyos antibiotikumokra, akkor a korongok körül tenyésztetlen növekedési zónák találhatók. A növekedésgátlási zóna átmérőjét milliméteres vonalzóval mérjük, és az eredményeket a 3. táblázatban rögzítjük. A 30 mm-nél nagyobb zóna azt jelenti, hogy
a mikroorganizmusok nagy érzékenységéről az antibiotikumra, és kevesebb, mint 12 mm - a gyenge érzékenységről.
Amikor a megoldások a kísérletvezető rendelkezésére állnak
antibiotikus anyagokat vagy tenyésztőfolyadékokat tartalmazó
antibiotikum, használja a módszert az agar vastagságában lévő lyukak használatával.
Ebben az esetben a teszt mikroorganizmussal beoltott fagyasztott agar táptalajban steril parafafúróval (6-8 mm átmérőjű) lyukakat készítünk az edény szélétől 1,5-2,0 cm távolságra.
Antibiotikus oldatokat vagy tenyésztőfolyadékot adunk a lyukakba. Ez a módszer lehetővé teszi a folyékony közegben termesztett mikroorganizmusok antibiotikum-képző képességének feltárását is.
3. táblázat – Az antibiotikumok hatása a baktériumok növekedésére
Antibiotikum | Növekedésgátló zónák átmérője, mm |
Korong penicillinnel | |
Korong kloramfenikollal |
4 ELLENŐRZŐ KÉRDÉS
1. Határozza meg a következő kifejezéseket:
- törzs; autentikus törzs; típusú törzs;
- a gyarmat;
– kulturális javak;
– taxonómia;
– osztályozás;
- elnevezéstan;
– plazmid;
- Fág tipizálás.
2. Milyen szakaszokat foglal magában a mikroorganizmusok taxonómiája? Adj nekik leírást.
3. Miért mesterségesek a meglévő mikroorganizmusok osztályozási rendszerei?
5. Milyen jellemzők különböztetik meg az azonos típusú mikroorganizmusok különböző törzseit?
6. A mikroorganizmusok mely taxonómiai kategóriáit tekintik kötelezőnek, és melyek nem kötelezőek?
7. Sorolja fel a mikroorganizmusok nómenklatúrájának alapvető szabályait!
8. Mi a mikroorganizmus azonosítás fő célja?
9. Mi a különbség a különböző prokarióta és eukarióta csoportok osztályozási és azonosítási elvei között?
10. Milyen tulajdonságokat vizsgálnak a baktériumok leírása és azonosítása során?
11. Milyen jeleket veszünk figyelembe a mikroorganizmusok felszíni, mély- és fenéktelepeinek leírásánál?
12. Milyen jellemzőket figyelünk meg a mikroorganizmusok agyvérzés általi szaporodásának leírásakor?
13. Mit jegyezzünk meg a mikroorganizmusok folyékony tápközegben történő szaporodásának jellemzésekor?
14. Milyen jellemzőket foglal magában a baktériumsejtek morfológiai jellemzői és szerveződése?
15. Milyen élettani és biokémiai tulajdonságokat vizsgálunk a baktériumok azonosításakor?
16. Mikor érdemes kemotaxonómiai módszereket alkalmazni?
17. Mondjon példákat kemo-taxonómiai markerként használt anyagokra?
18. Milyen jellemzői vannak a fehérje taxonómiának?
19. Ismertesse a numerikus taxonómia módszerét, milyen korlátai vannak?
20. Milyen módszerekkel értékelik a baktériumok filogenetikai kapcsolatait?
21. Mi a DNS-próba módszer lényege és különbsége a módszertől?
DNS-DNS hibridizáció?
22. Milyen jellemzői vannak a riboszómális RNS-ben található nukleotidszekvenciák elemzésére szolgáló módszernek?
23. Milyen jelek képezik a baktériumok "Burgey's Bacteria Key" osztályozásának alapját?
24. Milyen tulajdonságokat és jellemzőket vizsgálunk új baktériumtörzsek leírásánál?
25. Milyen módszerekkel határozzák meg egy azonosított baktérium tisztaságát?
26. Melyek a Gram-festési technika elvégzésének alapvető szabályai?
27. Milyen csoportokba sorolhatók a mikroorganizmusok a molekuláris oxigén vonatkozásában?
28. Mit használnak szubsztrátként a mikroorganizmusok extracelluláris protolitikus enzimeinek aktivitásának meghatározásához?
29. Milyen módszereket ismer a mikroorganizmusok antibiotikum-érzékenységének meghatározására, adja meg azok jellemzőit.
30. Milyen módszerrel határozzák meg a mikroorganizmusok amiláz képződését?
31. Hogyan teszi lehetővé a vetés a mobil mikroorganizmusok azonosítását és elkülönítését a nem mozgó mikroorganizmusoktól?
5 SZÍNÉK- ÉS TÁPANYAGRECEPT
5.1 fukszin bázikus karbolsav (fukszin Cilya)
- frissen desztillált fenol 5% -os vizes oldata - 100 ml;
- bázikus fukszin telített alkoholos oldata - 10 ml;
Az elkészített keveréket 48 óra elteltével szűrjük.
5.2 Metilénkék (Loeffler szerint)
- metilénkék telített alkoholos oldata - 30 ml;
- desztillált víz - 100 ml;
- 1%-os vizes KOH-oldat - 1 ml.
5.3 Hús peptonleves (MPB)
500 g zsír és inak nélküli darált húst 1 liter csapvízbe öntünk, és szobahőmérsékleten 12 órán át vagy termosztátban 37 ºС - 2 óra, 50 ºС - 1 óra hőmérsékleten extraháljuk. Ezután a húst gézen keresztül préseljük, és a kapott infúziót 30 percig forraljuk. Ez összehajtja a fehérjéket. A lehűtött masszát pamutszűrőn átszűrjük, és vízzel az eredeti térfogatra töltjük fel. Továbbá 5-10 g peptont és 5 g konyhasót adunk 1 liter húsleveshez. A közeget addig melegítjük, amíg a pepton fel nem oldódik, folyamatos keverés mellett. Az MPB-t 2 atm nyomáson 20 percig sterilizáljuk.
5.4 Hús pepton agar (MPA)
1 liter MPB-hez adjunk 20 g agart. A táptalajt addig melegítjük, amíg az agar fel nem oldódik, majd a táptalaj gyengén lúgos reakciója jön létre
20% NaCO64" height="52" bgcolor="white" style="vertical-align:top;background: white">
Betöltés...