Bakteriyel antijenler:
gruba özgü (aynı cins veya familyanın farklı türlerinde bulunur)
türe özgü (aynı türün farklı temsilcilerinde);
tipe özgü (serolojik varyantları belirleyin - bir tür içindeki serovarlar, antijenovarlar).
Bakteri hücresindeki lokalizasyona bağlı olarak, K-, H-, O-antijenleri ayırt edilir (Latin alfabesinin harfleri ile gösterilir).
O-AG - gram-negatif bakterilerin hücre duvarının lipopolisakkariti. Bir polisakkarit zinciri (aslında O-Ag) ve lipid A'dan oluşur.
Polisakkarit termostabildir (1-2 saat kaynamaya dayanır), kimyasal olarak stabildir (formalin ve etanol ile işlemeye dayanır). Saf O-AG zayıf immünojeniktir. Yapısal değişkenlik gösterir ve aynı türün birçok bakteri serovaryanını ayırt eder. Örneğin, her Salmonella grubu, A grubunda belirli bir O-AG (polisakkarit) varlığı ile karakterize edilir.
Bu, faktör 2'dir, grup B'nin faktör 4'ü vardır, vb. R-form bakterilerinde, O-AG yan zincirlerini kaybeder
polisakkarit ve tip özgüllüğü.
Lipid A - glukozamin ve yağ asitleri içerir. Güçlü adjuvan, spesifik olmayan immünostimülatör aktivite ve toksisiteye sahiptir. Genel olarak, LPS bir endotoksindir. Zaten küçük dozlarda, makrofajların aktivasyonu ve IL1, TNF ve diğer sitokinlerin salınımı, degranülosit degranülasyonu ve trombosit agregasyonu nedeniyle ateşe neden olur. Vücuttaki herhangi bir hücreye, özellikle makrofajlara bağlanabilir. Büyük dozlarda fagositozu inhibe eder, toksikoza, kardiyovasküler sistem disfonksiyonuna, tromboza, endotoksik şoka neden olur. Bazı bakterilerin LPS'si, immünostimülanların (prodigiosan,
pirojenal). Bakteriyel hücre duvarı peptidoglikanları, SI hücreleri üzerinde güçlü bir adjuvan etkiye sahiptir.
H-AG bakteri kamçısının bir parçasıdır, temeli flagellin proteinidir. Termolabil.
K-AG yüzeysel, kapsüler AG bakterilerinin heterojen bir grubudur.
Bir kapsül içindeler. Esas olarak galakturonik, glukuronik ve iduronik asitleri içeren asidik polisakaritler içerirler. Bu antijenlerin yapısında, örneğin 75 tip (serotip) pnömokok, 80 tip Klebsiella vb. Ayırt edilen farklılıklar vardır. Kapsüler antijenler meningokok, pnömokok ve Klebsiella aşılarını hazırlamak için kullanılır. Bununla birlikte, yüksek dozlarda polisakarit antijenlerinin uygulanması, toleransı indükleyebilir.
Bakterilerin antijenleri aynı zamanda onların toksinleri, ribozomları ve enzimleridir.
Bazı mikroorganizmalar, mikroorganizmalarda ve insanlarda/hayvanlarda bulunan çapraz reaktif - antijenik belirleyiciler içerir.
Çeşitli türlerin mikroplarında ve insanlarda, ortak, benzer yapıda AG vardır. Bu fenomenlere antijenik taklit denir. Çoğu zaman çapraz reaktif antijenler, bu temsilcilerin filogenetik ortaklığını yansıtır, bazen konformasyon ve yüklerdeki rastgele bir benzerliğin sonucudur - antijen molekülleri.
Örneğin, Forsman's AG barach eritrositler, salmonella ve kobaylarda bulunur.
A Grubu hemolitik streptokoklar, insan böbreklerinin endokard antijenleri ve glomerülleri ile ortak olan çapraz reaksiyona giren antijenleri (özellikle M-proteini) içerir. Bu tür bakteriyel antijenler, insan hücreleriyle çapraz reaksiyona giren ve romatizma ve streptokok sonrası glomerülonefrit gelişimine yol açan antikorların oluşumuna neden olur.
Frengiye neden olan ajan, yapı olarak hayvanların ve insanların kalbinde bulunanlara benzer fosfolipidlere sahiptir. Bu nedenle, hayvan kalbinin kardiyolipin antijeni, hasta insanlarda spiroket antikorlarını tespit etmek için kullanılır (Wassermann reaksiyonu).
Antijenler yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerdir. Yutulduğunda, bir bağışıklık reaksiyonuna neden olurlar ve bu reaksiyonun ürünleri ile etkileşime girerler: antikorlar ve aktive edilmiş lenfositler.
Antijenlerin sınıflandırılması.
1. Menşeine göre:
1) doğal (proteinler, karbonhidratlar, nükleik asitler, bakteriyel ekzo- ve endotoksinler, doku ve kan hücresi antijenleri);
2) yapay (dinitrofenillenmiş proteinler ve karbonhidratlar);
3) sentetik (sentezlenmiş poliamino asitler, polipeptitler).
2. Kimyasal yapısı gereği:
1) proteinler (hormonlar, enzimler vb.);
2) karbonhidratlar (dekstran);
3) nükleik asitler (DNA, RNA);
4) konjuge antijenler (dinitrofenil proteinleri);
5) polipeptitler (a-amino asitlerin polimerleri, glutamin ve alaninin kopolimerleri);
6) lipidler (bir hapten görevi görebilen kolesterol, lesitin, ancak kan serum proteinleri ile birleştirildiğinde antijenik özellikler kazanırlar).
3. Genetik ilişki ile:
1) otoantijenler (kişinin kendi vücudunun dokularından gelir);
2) izoantijenler (genetik olarak özdeş bir donörden gelir);
3) alloantijenler (aynı türden akraba olmayan bir donörden gelir);
4) ksenoantijenler (başka bir türün donöründen gelir).
4. Bağışıklık yanıtının doğası gereği:
1) timusa bağımlı antijenler (bağışıklık tepkisi, T-lenfositlerin aktif katılımına bağlıdır);
2) timustan bağımsız antijenler (bağışıklık tepkisini ve T-lenfositleri olmayan B-hücreleri tarafından antikorların sentezini tetikler).
Ayrıca orada:
1) harici antijenler; vücuda dışarıdan girin. Sindirim, solunum veya parenteral yollarla vücuda girebilen mikroorganizmalar, nakledilen hücreler ve yabancı partiküller;
2) dahili antijenler; yabancı olarak tanınan hasarlı vücut moleküllerinden kaynaklanır;
3) gizli antijenler - belirli antijenler (örneğin, sinir dokusu, lens proteinleri ve spermatozoa); embriyogenez sırasında histohematik engellerle bağışıklık sisteminden anatomik olarak ayrılır; bu moleküllere tolerans oluşmaz; kan dolaşımına girmeleri bir bağışıklık tepkisine yol açabilir.
Bazı otoimmün hastalıklarda, değiştirilmiş veya gizlenmiş kendi antijenlerine karşı immünolojik reaktivite oluşur.
Antijenlerin özellikleri:
1) antijenite - antikor oluşumuna neden olma yeteneği;
2) immünojenisite - bağışıklık oluşturma yeteneği;
3) özgüllük - antijenlerin varlığı nedeniyle antijenik özellikler, birbirinden farklıdır.
Haptenler, normal koşullar altında bir bağışıklık tepkisine neden olmayan, ancak yüksek moleküler ağırlıklı moleküllere bağlandıklarında immünojenik hale gelen düşük moleküler ağırlıklı maddelerdir. Haptenler ilaçları ve çoğu kimyasalı içerir. Vücut proteinlerine bağlandıktan sonra bir bağışıklık tepkisi indükleyebilirler.
Vücuda tekrar verildiğinde alerjik reaksiyona neden olan antijenler veya haptenlere alerjen denir.
2. Mikroorganizmaların antijenleri
Bulaşıcı antijenler bakteri, virüs, mantar, protozoa antijenleridir.
Aşağıdaki bakteri antijenleri türleri vardır:
1) gruba özgü (aynı cins veya familyanın farklı türlerinde bulunur);
2) türe özgü (aynı türün farklı temsilcilerinde bulunur);
3) tipe özgü (aynı tür içindeki serolojik varyantları - serovarları, antijenovarları belirleyin).
Bakteri hücresindeki lokalizasyona bağlı olarak:
1) O - AG - polisakarit; bakteri hücre duvarının bir parçasıdır. Hücre duvarı lipopolisakkaritinin antijenik özgüllüğünü belirler; aynı türden bakterilerin serovaryantlarını ayırt eder. A - AG zayıf immünojeniktir. Termal olarak stabildir (1–2 saat kaynamaya dayanır), kimyasal olarak stabildir (formalin ve etanol ile işlemeye dayanıklıdır);
2) lipid A - heterodimer; glukozamin ve yağ asitleri içerir. Güçlü adjuvan, spesifik olmayan immünostimülatör aktivite ve toksisiteye sahiptir;
3) H - AG; bakteri kamçısının bir parçasıdır, temeli flagellin proteinidir. termolabil;
4) K - AG - heterojen bir yüzey grubu, kapsüler bakteri antijenleri. Enkapsüle edilmişlerdir ve hücre duvarının lipopolisakkaritinin yüzey tabakası ile bağlantılıdırlar;
5) toksinler, nükleoproteinler, ribozomlar ve bakteriyel enzimler.
Virüs antijenleri:
1) süper kapsid antijenleri - yüzey kabuğu;
2) protein ve glikoprotein antijenleri;
3) kapsid - kabuk;
4) nükleoprotein (çekirdek) antijenleri.
Tüm viral antijenler T bağımlıdır.
Koruyucu antijenler, vücudu bu patojenle yeniden enfeksiyondan koruyan en güçlü bağışıklık tepkisine neden olan bir dizi antijenik belirleyicidir (epitoplar).
Enfeksiyöz antijenlerin vücuda nüfuz etme yolları:
1) hasarlı ve bazen bozulmamış cilt yoluyla;
2) burun, ağız, gastrointestinal sistem, idrar yolunun mukoza zarlarından.
Heteroantijenler, farklı türlerin temsilcilerinde ortak olan antijenik kompleksler veya diğer özelliklerde farklılık gösteren kompleksler üzerindeki ortak antijenik belirleyicilerdir. Heteroantijenler nedeniyle immünolojik çapraz reaksiyonlar meydana gelebilir.
Çeşitli türlerin mikroplarında ve insanlarda yapı olarak benzer ortak antijenler vardır. Bu fenomenlere antijenik taklit denir.
Süperantijenler, çok düşük dozlarda çok sayıda T-lenfositin poliklonal aktivasyonuna ve proliferasyonuna neden olan özel bir antijen grubudur. Süperantijenler bakteriyel enterotoksinler, stafilokok, kolera toksinleri, bazı virüslerdir (rotavirüsler).
Mikroorganizmaların çeşitli materyallerden izolasyonu ve kültürlerinin elde edilmesi, laboratuvar uygulamalarında bulaşıcı hastalıkların mikrobiyolojik teşhisi için, araştırma çalışmalarında ve aşıların, antibiyotiklerin ve mikrobiyal yaşamın diğer biyolojik olarak aktif ürünlerinin mikrobiyolojik üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kültür koşulları ayrıca ilgili mikroorganizmaların özelliklerine de bağlıdır. Çoğu patojenik mikrop, 12 gün boyunca 37°C'de besin ortamında büyütülür. Ancak, bazıları daha uzun süreler gerektirir. Örneğin, boğmaca bakterileri - 2-3 gün içinde ve Mycobacterium tuberculosis - 3-4 hafta içinde.
Aerobik mikropların büyüme ve üreme süreçlerini teşvik etmek ve ayrıca yetiştirme sürelerini azaltmak için, sürekli havalandırma ve besin ortamının karıştırılmasından oluşan derin yetiştirme yöntemi kullanılır. Derinlik yöntemi biyoteknolojide geniş uygulama alanı bulmuştur.
Anaerobların yetiştirilmesi için, özü havayı çıkarmak veya kapalı termostatlarda - anaerostatlarda inert gazlarla değiştirmek olan özel yöntemler kullanılır. Anaeroblar, redoks potansiyelini azaltan indirgeyici maddeler (glikoz, sodyum formik asit, vb.) içeren besin ortamlarında yetiştirilir.
Tanı uygulamasında, bir hastadan veya çevresel nesnelerden alınan test materyalinden izole edilen saf bakteri kültürleri özellikle önemlidir. Bu amaçla, en çeşitli bileşimin temel, ayırıcı tanı ve seçmeli olarak ayrılan yapay besin ortamları kullanılır. Saf bir kültürü izole etmek için bir besin ortamının seçimi, bakteriyolojik teşhis için esastır.
Çoğu durumda, daha önce Petri kaplarına dökülen katı besin ortamı kullanılır. Test materyali, bir ilmek ile besiyerinin yüzeyine yerleştirilir ve bir hücreden büyümüş izole koloniler elde etmek için bir spatula ile ovalanır. İzole edilmiş bir koloninin bir test tüpündeki eğik agar ortamı üzerinde alt kültürü, saf bir kültürle sonuçlanır.
Tanımlama için, ör. seçilen bir kültürün jenerik ve tür ilişkisini belirleyerek, çoğu zaman fenotipik özellikleri incelerler:
a) lekeli yaymalarda veya doğal preparasyonlarda bakteri hücrelerinin morfolojisi;
b) Bakterilerin proteolitik aktivitesinin ürünleri olan karbonhidratları (glikoz, laktoz, sakaroz, maltoz, mannitol vb.) fermente etme, indol, amonyak ve hidrojen sülfür oluşturma yeteneğine göre kültürün biyokimyasal özellikleri.
Daha eksiksiz bir analiz için gaz-sıvı kromografisi ve diğer yöntemler kullanılır.
Bakteriyolojik yöntemlerin yanı sıra, izole edilen kültürün antijenik yapısını incelemeyi amaçlayan saf kültürleri tanımlamak için immünolojik araştırma yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu amaçla serolojik reaksiyonlar kullanılır: aglütinasyon, immünofloresan çökeltme, kompleman fiksasyonu, enzim immünoassay, radyoimmün yöntemler, vb.
Saf Kültür İzolasyon Yöntemleri
Saf bir mikroorganizma kültürünü izole etmek için materyalde bulunan çok sayıda bakteriyi birbirinden ayırmak gerekir. Bu, iki ilkeye dayanan yöntemlerle başarılabilir - mekanik Ve biyolojik bakterilerin ayrışması.
Mekanik prensibe dayalı saf kültürleri izole etme yöntemleri
Seri seyreltme yöntemi L. Pasteur tarafından önerilen , mikroorganizmaların mekanik olarak ayrılması için kullanılan ilklerden biriydi. Mikrop içeren materyalin steril bir ortamda seri seri dilüsyonlarının gerçekleştirilmesinden oluşur. sıvı besin ortamı. Bu teknik, seyreltmeler sırasında test tüplerine giren mikrobiyal hücre sayısının kontrol edilmesine izin vermediğinden, oldukça zahmetli ve operasyonda kusurludur.
Bu dezavantaj, Koch yöntemi (plaka seyreltme yöntemi ). R. Koch, jelatin veya agar-agar bazlı yoğun besleyici ortam kullandı. Farklı bakteri türlerinin bir araya geldiği malzeme, içeriği daha sonra steril cam plakalara dökülen, eritilmiş ve hafifçe soğutulmuş jelatin ile birkaç test tüpünde seyreltildi. Ortamın jelleştirilmesinden sonra, optimum sıcaklıkta yetiştirildi. Kalınlığında, saf bir bakteri kültürü elde etmek için platin halka kullanılarak taze bir besin ortamına kolayca aktarılabilen izole mikroorganizma kolonileri oluşturuldu.
Drygalski yöntemi günlük mikrobiyolojik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan daha gelişmiş bir yöntemdir. İlk olarak, test materyali bir pipet veya bir halka ile bir Petri kabında ortamın yüzeyine uygulanır. Metal veya cam bir spatula kullanarak dikkatlice ortama sürün. Kap, aşılama sırasında açık tutulur ve materyali eşit olarak dağıtmak için hafifçe döndürülür. Spatulayı sterilize etmeden, gerekirse başka bir Petri kabındaki malzemeye harcarlar - üçüncüsünde. Ancak bundan sonra, spatula bir dezenfektan çözeltisine batırılır veya bir brülör alevinde kızartılır. İlk tabaktaki ortamın yüzeyinde, kural olarak, ikincisinde - yoğun bir büyüme ve üçüncü - izole koloniler şeklinde büyümenin sürekli bir bakteri büyümesini gözlemliyoruz.
Drygalski yöntemine göre koloniler
vuruş yöntemi günümüzde en sık mikrobiyoloji laboratuvarlarında kullanılmaktadır. Mikroorganizmaları içeren materyal, bakteriyolojik bir döngü ile toplanır ve kabın kenarına yakın besin ortamının yüzeyine uygulanır. Fazla malzeme çıkarılır ve kabın kenarından kenarına paralel hareketlerle doldurulur. Ekinlerin optimum sıcaklıkta bir günlük inkübasyonundan sonra, tabağın yüzeyinde izole edilmiş mikrop kolonileri büyür.
vuruş yöntemi
İzole koloniler elde etmek için test materyalini toplamak için kullanılan bir swab kullanabilirsiniz. Besleyici ortam içeren Petri kabı hafifçe açılır, içine bir tampon konur ve malzeme kabın yüzeyine dikkatlice sürülür, yavaş yavaş tampon ve kaba geri döner.
Bu nedenle, Koch, Drygalski ve sürme plaka seyreltme yöntemlerinin önemli bir avantajı, başka bir besin ortamına aşılandığında saf bir kültüre dönüşen izole mikroorganizma kolonileri oluşturmalarıdır.
Biyolojik prensibe dayalı saf kültürleri izole etme yöntemleri
Bakterilerin biyolojik olarak ayrılması ilkesi, mikrobiyal hücrelerin sayısız özelliklerini hesaba katan yöntemler için amaçlı bir araştırma sağlar. En yaygın yöntemler arasında şunlar bulunur:
1. Solunum türüne göre. Solunum tipine göre tüm mikroorganizmalar iki ana gruba ayrılır: aerobik (Corynebacterium difteri, Vibrio şolarvb) Ve anaerobik (Klostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringensve benzeri.). Anaerobik patojenlerin izole edilmesi gereken materyal önceden ısıtılır ve daha sonra anaerobik koşullar altında yetiştirilirse, bu bakteriler büyüyecektir.
2. Tarafından sporlanma . Bazı mikropların (bacilli ve clostridia) sporlanabildiği bilinmektedir. Onların arasında Klostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, basil subtilis, Bacillus cereus. Sporlar çevresel faktörlere dayanıklıdır. Bu nedenle, test malzemesi bir termal faktörün etkisine tabi tutulabilir ve daha sonra aşılama yoluyla bir besin ortamına aktarılabilir. Bir süre sonra, tam olarak sporlanabilen bakteriler üzerinde büyüyecektir.
3. Mikropların asitlerin ve alkalilerin etkisine karşı direnci. Bazı mikroplar (Tüberküloz, mikobakteri bovis) kimyasal yapılarının özelliklerinden dolayı asitlere karşı dayanıklıdırlar. Bu nedenle, bunları içeren materyal, örneğin tüberküloz için balgam, eşit hacimde% 10 sülfürik asit çözeltisi ile ön işleme tabi tutulur ve daha sonra besin ortamına ekilir. Yabancı flora ölür ve asitlere karşı dirençlerinin bir sonucu olarak mikobakteriler büyür.
titreşimli kolera (Vibrio şolar) , aksine, halofilik bir bakteridir, bu nedenle, optimum büyüme koşulları oluşturmak için alkali içeren (% 1 alkali peptonlu su) besiyerlerine ekilir. 4-6 saat sonra, ortamın yüzeyinde hassas mavimsi bir film şeklinde karakteristik büyüme belirtileri ortaya çıkar.
4. Bakterilerin hareketliliği. Bazı mikroplar (Proteus vulgaris) sürünen büyüme eğilimi gösterirler ve nemli bir ortamın yüzeyine hızla yayılabilirler. Bu tür patojenleri izole etmek için, slant agar kolonu soğutulduğunda oluşan bir damla yoğuşma sıvısı içine ekilirler. 16-18 yıl sonra ortamın tüm yüzeyine yayılırlar. Agarın tepesinden materyal alırsak, saf bir patojen kültürüne sahip olacağız.
5. Mikropların kimyasalların, antibiyotiklerin ve diğer antimikrobiyal ajanların etkisine duyarlılığı. Bakterilerin metabolizmasının özelliklerinin bir sonucu olarak, belirli kimyasal faktörlere karşı farklı hassasiyetleri olabilir. Spor oluşturan aerobik basiller olan stafilokokların %7,5-10 sodyum klorürün etkisine dirençli oldukları bilinmektedir. Bu nedenle, bu patojenlerin izolasyonu için, tam olarak bu maddeyi içeren seçmeli besin ortamları (yolk-tuz agar, çağıran-tuz agar) kullanılır. Diğer bakteriler pratikte bu sodyum klorür konsantrasyonunda üremezler.
6. Bazı antibiyotiklerin tanıtımı (nistatin), mantarlarla yoğun şekilde kontamine olmuş materyallerde mantarların büyümesini engellemek için kullanılır. Tersine, ortama antibiyotik penisilinin eklenmesi, mantarlar izole edilecekse bakteri florasının büyümesini destekler. Furazolidon'un besin ortamına belirli konsantrasyonlarda eklenmesi, corynebacteria ve mikrokokların büyümesi için seçici koşullar yaratır.
7. Mikroorganizmaların sağlam deriye nüfuz etme yeteneği. Bazı patojen bakteriler (Yersinia pestis) çok sayıda saldırganlık enziminin varlığının bir sonucu olarak, sağlam cilde nüfuz edebilirler. Bunu yapmak için, bir laboratuvar hayvanının vücudundaki saçlar traş edilir ve patojen ve büyük miktarda üçüncü taraf mikroflora içeren test materyali bu alana sürülür. Bir süre sonra hayvan kesilir ve mikroplar kandan veya iç organlardan izole edilir.
8. Laboratuvar hayvanlarının bulaşıcı hastalık patojenlerine duyarlılığı. Bazı hayvanlar farklı mikroorganizmalara karşı yüksek hassasiyet gösterir.
Örneğin, herhangi bir uygulama yöntemiyle streptokok pnömoni beyaz fareler genelleştirilmiş bir pnömokok enfeksiyonu geliştirir. Benzer bir tablo, kobaylara tüberküloz patojenleri bulaştığında da görülür. (Tüberküloz) .
Günlük uygulamada, bakteriyologlar aşağıdaki gibi kavramları kullanırlar: gerilmek Ve saf kültür mikroorganizmalar. Suş altında, farklı kaynaklardan veya aynı kaynaktan, ancak farklı zamanlarda izole edilen aynı türden mikropları anlayın. Saf bakteri kültürü, bir besin ortamında (içinde) büyümüş bir mikrobiyal hücrenin soyundan gelen aynı türden mikroorganizmalardır.
Saf kültürün izolasyonu aerobik mikroorganizmalar bir dizi adımdan oluşur.
İlk gün (1 aşamalı araştırma) patolojik materyal steril bir kaba (test tüpü, şişe, flakon) alınır. İncelenir - görünüm, kıvam, renk, koku ve diğer işaretler, bir yayma hazırlanır, boyanır ve mikroskop altında incelenir. Bazı durumlarda (akut bel soğukluğu, veba), bu aşamada bir ön tanı koymak ve ayrıca malzemenin ekileceği ortamı seçmek mümkündür. Daha sonra, bir spatula ile - Drygalsky yöntemiyle, bir pamuklu gazlı bezle bakteriyolojik bir döngü (en sık kullanılan) ile gerçekleştirilir. Bardaklar kapatılır, ters çevrilir, özel kalemle imzalanır ve 18-48 saat optimum sıcaklıkta (37°C) bir termostata yerleştirilir. Aşamanın amacı, izole edilmiş mikroorganizma kolonileri elde etmektir.
Ancak bazen materyali yığmak için sıvı besin ortamına ekilir.
İkinci günde (Çalışmanın 2. Aşaması) yoğun bir besin ortamının yüzeyinde, mikroorganizmalar sürekli, yoğun bir büyüme veya izole koloniler oluşturur. Koloni- bunlar, besin ortamının yüzeyinde veya kalınlığında çıplak gözle görülebilen bakteri birikimleridir. Kural olarak, her koloni bir mikrobiyal hücrenin (klonlar) soyundan oluşur, bu nedenle bileşimleri oldukça homojendir. Besin ortamlarında bakteri üremesinin özellikleri, kültürel özelliklerinin bir tezahürüdür.
Plakalar, agar yüzeyinde büyümüş izole koloniler için dikkatlice incelenir ve incelenir. Kolonilerin boyutuna, şekline, rengine, kenarlarının ve yüzeyinin doğasına, kıvamlarına ve diğer özelliklerine dikkat edin. Gerekirse kolonileri bir büyüteç, düşük veya yüksek büyütmeli mikroskop altında inceleyin. Kolonilerin yapısı, mikroskobun düşük büyütmesinde iletilen ışıkta incelenir. Kolonilerin kalınlığında iç içe ipliklerin varlığı ile karakterize edilen hiyalin, granüler, filamentli veya lifli olabilirler.
Kolonilerin karakterizasyonu, bir bakteriyolog ve laboratuvar asistanının çalışmalarının önemli bir parçasıdır, çünkü her türün mikroorganizmalarının kendi özel kolonileri vardır.
Üçüncü günde (Çalışmanın 3. Aşaması) saf bir mikroorganizma kültürünün büyümesinin doğasını incelemek ve tanımlamasını yapmak.
İlk olarak, ortamın üzerinde mikroorganizmaların üreme özelliklerine dikkat edilir ve kültürün saflığını kontrol etmek için Gram yöntemiyle boyanarak bir yayma yapılır. Mikroskop altında aynı tür morfoloji, boyut ve tentür (boyama yeteneği) özelliklerine sahip bakteriler gözlenirse kültürün saf olduğu sonucuna varılır. Bazı durumlarda, zaten büyümelerinin görünümünde ve özelliklerinde, izole edilmiş patojenlerin türü hakkında bir sonuç çıkarmak mümkündür. Bakteri türlerinin morfolojik özelliklerine göre belirlenmesine morfolojik tanımlama denir. Patojenlerin türünü kültürel özelliklerine göre belirlemeye kültürel tanımlama denir.
Ancak bu çalışmalar, izole edilen mikropların türü hakkında nihai bir sonuca varmak için yeterli değildir. Bu nedenle, bakterilerin biyokimyasal özelliklerini incelerler. Oldukça çeşitlidirler.
Bakterilerin tanımlanması.
Patojenin türünü biyokimyasal özelliklerine göre belirlemeye denir. biyokimyasal tanımlama.
Bakterilerin tür ilişkisini belirlemek için genellikle antijenik yapıları incelenir, yani antijenik özelliklerle tanımlanırlar. Her mikroorganizmanın bileşiminde farklı antijenik maddeler bulunur. Özellikle Enterobacteria ailesinin üyeleri (Yescherichia, Salmonella, Shigels) zarflı O-antijeni, flagella H-antijeni ve kapsüler K-antijeni içerir. Kimyasal bileşimlerinde heterojendirler, bu nedenle birçok varyantta bulunurlar. Spesifik aglütinasyon serumları kullanılarak belirlenebilirler. Bir bakteri türünün bu tanımına denir. serolojik tanımlama.
Bazen bakteriler laboratuvar hayvanlarına saf kültür bulaştırılarak ve patojenlerin vücutta neden olduğu değişiklikler (tüberküloz, botulizm, tetanoz, salmonelloz ve benzeri) gözlemlenerek tanımlanır. Böyle bir yöntem denir biyolojik özelliklere göre tanımlama. Nesneler olarak kobaylar, beyaz fareler ve sıçanlar en sık kullanılır.
UYGULAMALAR
(tablolar ve diyagramlar)
Bakterilerin fizyolojisi
Şema 1. Bakterilerin fizyolojisi.
üreme
besin ortamında yetiştirme
Tablo 1. Bakteriyel fizyolojinin genel tablosu.
|
karakteristik |
||
|
Enerji ve madde elde etme süreci. |
||
|
Mikrobiyal hücrelerin hayati aktivitesi için gerekli enerjinin serbest bırakıldığı bir dizi biyokimyasal süreç. |
||
|
Tüm hücresel bileşenlerin ve yapıların koordineli üremesi, sonuçta hücre kütlesinde bir artışa yol açar. |
||
|
üreme |
Popülasyondaki hücre sayısını artırmak |
|
|
Besin ortamında büyüyen. |
Laboratuvar koşullarında mikroorganizmalar steril, şeffaf, nemli, belirli besin maddelerini (proteinler, karbonhidratlar, vitaminler, eser elementler vb.) içermesi, belirli bir tamponlama kapasitesine sahip olması, uygun pH, redoks potansiyeline sahip olması gereken besin ortamlarında yetiştirilir. |
Tablo 1.1 Elementlerin kimyasal bileşimi ve fizyolojik işlevleri.
|
kompozisyon öğesi |
Hücre fizyolojisindeki özellikleri ve rolü. |
||
|
Bakteri hücresinin ana bileşeni, kütlesinin yaklaşık %80'ini oluşturur. Hücrenin yapısal elemanları ile serbest veya bağlı durumdadır. Sporlarda su miktarı %18.20'ye düşer. Su, birçok madde için bir çözücüdür ve ayrıca turgor sağlamada mekanik bir rol oynar. Plazmoliz sırasında - hipertonik bir çözeltide hücre tarafından su kaybı - protoplazmanın hücre zarından dökülmesi meydana gelir. Suyun hücreden uzaklaştırılması, kurutma, metabolizma süreçlerini askıya alır. Çoğu mikroorganizma kurumayı iyi tolere eder. Su eksikliği ile mikroorganizmalar çoğalmaz. Donmuş halden vakumda kurutma (liyofilizasyon) üremeyi durdurur ve mikrobiyal türlerin uzun süreli korunmasını destekler. |
|||
|
% 40 - 80 kuru ağırlık. Bakterilerin en önemli biyolojik özelliklerini belirler ve genellikle 20 amino asit kombinasyonundan oluşur. Bakteriler, insan ve hayvan hücrelerinde bulunmayan diaminopimelik asit (DAP) içerir. Bakteriler, yapısal bileşenlerde bulunan ve metabolik süreçlerde yer alan 2000'den fazla farklı protein içerir. Proteinlerin çoğu enzimatik aktiviteye sahiptir. Bir bakteri hücresinin proteinleri, antijenisiteyi ve immünojenisiteyi, virülansı ve bakteri türlerini belirler. |
|||
|
kompozisyon öğesi |
Hücre fizyolojisindeki özellikleri ve rolü. |
||
|
Nükleik asitler |
Ökaryotik hücrelerin nükleik asitlerine benzer işlevleri yerine getirirler: kromozom şeklindeki bir DNA molekülü kalıtımdan sorumludur, ribonükleik asitler (bilgi veya matris, taşıma ve ribozomal) protein biyosentezinde yer alır. |
||
|
karbonhidratlar |
Basit maddeler (mono- ve disakkaritler) ve karmaşık bileşikler ile temsil edilirler. Polisakkaritler genellikle kapsüllerde bulunur. Bazı hücre içi polisakkaritler (nişasta, glikojen vb.) yedek besinlerdir. |
||
|
Bunlar sitoplazmik zarın ve türevlerinin yanı sıra bakteri hücre duvarının bir parçasıdır, örneğin, biyomoleküler lipit tabakasına ek olarak LPS'nin bulunduğu dış zar. Lipitler sitoplazmada yedek besin görevi görebilir. Bakteriyel lipidler, fosfolipidler, yağ asitleri ve gliseridler ile temsil edilir. Mycobacterium tuberculosis en yüksek miktarda lipid içerir (%40'a kadar). |
|||
|
Mineraller |
Hücreler yakıldıktan sonra küllerde bulunur. Fosfor, potasyum, sodyum, kükürt, demir, kalsiyum, magnezyum ve ayrıca eser elementler (çinko, bakır, kobalt, baryum, manganez vb.) Büyük miktarlarda tespit edilir.Ozmotik basıncın, pH'ın düzenlenmesinde rol oynarlar. , redoks potansiyeli , enzimleri aktive eder, enzimlerin, vitaminlerin ve mikrobiyal hücrelerin yapısal bileşenlerinin bir parçasıdır. |
||
Tablo 1.2. Azot bazları.
Tablo 1.2.1 Enzimler
|
karakteristik |
|||
|
Tanım |
Tüm canlı hücrelerde bulunan spesifik ve etkili protein katalizörleri. |
||
|
Enzimler, aktivasyon enerjisini azaltarak, onlarsız ancak yüksek sıcaklık, aşırı basınç ve canlı bir hücre için kabul edilemez olan diğer fizyolojik olmayan koşullar altında gerçekleşebilecek kimyasal reaksiyonların akışını sağlar. |
|||
|
Enzimler, reaksiyon hızını yaklaşık 10 kat artırır, bu da herhangi bir reaksiyonun yarı ömrünü 300 yıldan bir saniyeye düşürür. |
|||
|
Enzimler, substratı, molekülünün uzaysal düzenlemesi ve içindeki yüklerin dağılımı ile "tanır". Substrata bağlanmak için enzimatik protein molekülünün belirli bir kısmı sorumludur - katalitik merkezi. Bu durumda, bir ara enzim-substrat kompleksi oluşur ve bu daha sonra bir reaksiyon ürünü ve bir serbest enzim oluşumu ile ayrışır. |
|||
|
çeşitleri |
Düzenleyici (allosterik) enzimler, çeşitli metabolik sinyalleri algılar ve bunlara göre katalitik aktivitelerini değiştirir. |
Efektör enzimler - belirli reaksiyonları katalize eden enzimler (detaylar için bkz. Tablo 1.2.2.) |
|
|
fonksiyonel aktivite |
Enzimlerin fonksiyonel aktivitesi ve enzimatik reaksiyonların hızı, belirli bir mikroorganizmanın bulunduğu koşullara ve her şeyden önce ortamın sıcaklığına ve pH'ına bağlıdır. Birçok patojenik mikroorganizma için optimum sıcaklık 37°C ve pH 7.2-7.4'tür. |
||
ENZİM SINIFLARI:
mikroorganizmalar, bilinen altı sınıfın tümüne ait çeşitli enzimleri sentezler.
Tablo 1.2.2. Efektör enzimlerin sınıfları
|
enzim sınıfı |
Katalizler: |
|
|
oksidoredüktaz |
elektron transferi |
|
|
transferazlar |
Çeşitli kimyasal grupların transferi |
|
|
hidrolazlar |
Bir su molekülüne fonksiyonel grupların transferi |
|
|
Çift bağ gruplarının bağlanması ve ters reaksiyonlar |
||
|
izomerazlar |
İzomerik formlar oluşturmak için bir molekül içindeki grupların transferi |
|
|
Adenozin trifosfatın (ATP) parçalanmasıyla ilişkili yoğunlaşma reaksiyonları nedeniyle C-C, C-S, C-O, C-N bağlarının oluşumu |
Tablo 1.2.3. Bakteri hücresinde oluşuma göre enzim türleri
|
karakteristik |
notlar |
||
|
Uyarlanabilir (uyarlanabilir) enzimler "substrat indüksiyonu" |
Hücredeki konsantrasyonu, ortamdaki bir indüktör substratının görünümüne yanıt olarak keskin bir şekilde artan enzimler. Bir bakteri hücresi tarafından sadece substrat ortamında bu enzimin varlığında sentezlenir. | ||
|
Bastırılabilir Enzimler |
Bu enzimin katalizlediği reaksiyon ürününün aşırı birikmesi sonucu bu enzimlerin sentezi baskılanır. |
Enzim baskısının bir örneği, antranilat sentetazın katılımıyla antranilik asitten oluşturulan triptofanın sentezidir. |
|
|
kurucu enzimler |
Çevre koşullarından bağımsız olarak sentezlenen enzimler |
glikoliz enzimleri |
|
|
multienzim kompleksleri |
Hücre içi enzimler yapısal ve işlevsel olarak birleştirilir |
Sitoplazmik zar üzerinde bulunan solunum zinciri enzimleri. |
Tablo 1.2.4. Spesifik Enzimler
|
enzimler |
Bakterilerin tanımlanması |
|
|
Süperoksit dismutaz ve katalaz |
Tüm aeroblar veya fakültatif anaeroblar, hücreyi oksijen metabolizmasının toksik ürünlerinden koruyan enzimler olan süperoksit dismutaz ve katalaz içerir. Hemen hemen tüm zorunlu anaeroblar bu enzimleri sentezlemezler. Sadece bir grup aerobik bakteri, laktik asit bakterisi, katalaz negatiftir. |
|
|
peroksidaz |
Laktik asit bakterileri, H2O2'nin etkisi altında organik bileşiklerin oksidasyonunu katalize eden bir enzim olan peroksidazı biriktirir (suya indirgenir). |
|
|
arginin dihidrolaz |
Saprofitik Pseudomonas türlerini fitopatojenik türlerden ayıran tanısal bir özellik. |
|
|
Enterobacteriaceae familyasının beş ana grubu arasında sadece ikisi - Escherichiae ve Erwiniae - üreaz sentezlemez. |
Tablo 1.2.5. Bakteriyel enzimlerin endüstriyel mikrobiyolojide kullanımı.
|
enzimler |
Başvuru |
|
|
Amilaz, selülaz, proteaz, lipaz |
Sindirimi iyileştirmek için sırasıyla nişasta, selüloz, protein ve lipitlerin hidrolizini kolaylaştıran hazır enzim preparatları kullanılır. |
|
|
maya invertaz |
Sükrozun kristalleşmesini önlemek için şeker üretiminde |
|
|
pektinaz |
Meyve sularını berraklaştırmak için kullanılır |
|
|
Clostridial kollajenaz ve Streptokokal streptokinaz |
Proteinleri hidrolize eder, yara ve yanıkların iyileşmesini destekler |
|
|
Bakterilerin litik enzimleri |
Çevreye salgılanan, patojenik mikroorganizmaların hücre duvarlarına etki eder ve antibiyotiklere karşı çoklu direnç gösterseler bile patojenlere karşı mücadelede etkili bir araç görevi görür. |
|
|
Ribonükleazlar, deoksiribonükleazlar, polimerazlar, DNA ligazları ve nükleik asitleri hedeflenen şekilde değiştiren diğer enzimler |
Biyoorganik kimya, genetik mühendisliği ve gen terapisinde bir araç takımı olarak kullanılır |
Tablo 1.2.6. Lokalizasyona göre enzimlerin sınıflandırılması.
|
yerelleştirme | |||
|
endoenzimler |
sitoplazmada sitoplazmik zarda Periplazmik boşlukta |
Sadece hücre içinde işlev görürler. Biyosentez ve enerji metabolizması reaksiyonlarını katalize ederler. |
|
|
ekzoenzimler |
Çevreye bırakıldı. |
Hücre tarafından çevreye salınırlar ve karmaşık organik bileşiklerin hidroliz reaksiyonlarını mikrobiyal hücre tarafından asimilasyon için mevcut olan daha basit olanlara katalize ederler. Bunlar, mikroorganizmaların beslenmesinde son derece önemli bir rol oynayan hidrolitik enzimleri içerir. |
Tablo 1.2.7. Patojenik mikropların enzimleri (saldırganlık enzimleri)
|
enzimler | |||
|
lesitovitellaz lesitinaz |
Hücre zarlarını parçalar |
JSA besin ortamına test materyalinin aşılanması Sonuç: LSA'da kolonilerin etrafındaki bulutlu alan. |
|
|
hemolizin |
Kırmızı kan hücrelerini yok eder |
Test materyalinin bir kanlı agar besin ortamına aşılanması. Sonuç: kanlı agarda kolonilerin etrafındaki tam hemoliz alanı. |
|
|
Koagülaz pozitif kültürler |
Kan plazmasının pıhtılaşmasına neden olur |
Test materyalinin steril sitratlı kan plazmasına aşılanması. Sonuç: plazma pıhtılaşması |
|
|
Koagülaz negatif kültürler |
mannitol üretimi |
Anaerobik koşullar altında bir besin ortamı mannitol üzerinde ekim. Sonuç: Renkli kolonilerin görünümü (göstergenin renginde) |
|
|
enzimler |
Laboratuvarda bazı enzimlerin oluşumu |
||
|
hiyalüronidaz |
Bağ dokusunun ana bileşeni olan hyaluronik asidi hidrolize eder |
Test materyalinin hyaluronik asit içeren bir besin ortamına ekilmesi. Sonuç: hiyalüronidaz içeren test tüplerinde pıhtı oluşumu olmaz. |
|
|
nöraminidaz |
Siyalik (nöraminik) asidi çeşitli glikoproteinlerden, glikolipidlerden, polisakkaritlerden ayırarak çeşitli dokuların geçirgenliğini arttırır. |
Tespit: nöraminidaz (RINA) ve diğerlerine karşı antikorların belirlenmesi için reaksiyon (immünodiffüzyon, immünoenzim ve radyoimmün yöntemler). |
Tablo 1.2.8. Enzimlerin biyokimyasal özelliklerine göre sınıflandırılması.
|
enzimler |
Tespit etme |
||
|
sakkarolitik |
şekerlerin parçalanması |
Hiss ortamı, Olkenitsky ortamı, Endo ortamı, Levin ortamı, Ploskirev ortamı gibi ayırıcı tanı ortamları. |
|
|
proteolitik |
Protein yıkımı |
Mikroplar jelatin kolonuna enjeksiyon yoluyla aşılanır ve oda sıcaklığında 3-5 günlük inkübasyondan sonra jelatin sıvılaşmasının karakteri not edilir. Proteolitik aktivite ayrıca protein ayrışma ürünlerinin oluşumu ile belirlenir: indol, hidrojen sülfür, amonyak. Belirlenmeleri için mikroorganizmalar et-pepton suyuna aşılanır. |
|
|
Son ürünler tarafından tanımlanan enzimler |
alkali oluşumu asit oluşumu hidrojen sülfür oluşumu Amonyak oluşumu vb. |
Bazı bakteri türlerini enzimatik aktivitelerine göre diğerlerinden ayırt etmek, ayırıcı tanı ortamları |
Şema 1.2.8. Enzim bileşimi.
HERHANGİ BİR MİKROORGANİZMANIN ENZİM BİLEŞİMİ:
Genomu tarafından belirlenir
Kararlı bir özelliktir
Tanımlamaları için yaygın olarak kullanılır
Sakkarolitik, proteolitik ve diğer özelliklerin belirlenmesi.
Tablo 1.3. pigmentler
|
pigmentler |
Bir mikroorganizma tarafından sentez |
|
|
Kırmızı, turuncu veya sarı renkte yağda çözünen karotenoid pigmentler |
Sarsinler, mikobakteri tüberkülozu, bazı aktinomisetler oluştururlar. Bu pigmentler onları UV ışınlarından korur. |
|
|
Siyah veya kahverengi pigmentler - melaninler |
Zorunlu anaeroblar tarafından sentezlenir Bacteroides niger ve diğerleri Suda ve hatta güçlü asitlerde çözünmez |
|
|
Parlak kırmızı bir pirol pigmenti, prodigiosin |
Bazı diziler tarafından oluşturulan |
|
|
Suda çözünür fenosin pigmenti piyosiyanindir. |
Pseudomonas aeruginosa bakterisi tarafından üretilir. (Pseudomonas aeruginosa). Bu durumda, nötr veya alkali pH'lı besin ortamı mavi-yeşile döner. |
Tablo 1.4. Aydınlık ve aroma üreten mikroorganizmalar
|
Durum ve karakteristik |
||
|
Işıma (lüminesans) |
Bakteriler, yüzeylerinde çoğaldıkları balık pulları, yüksek mantarlar, çürüyen ağaçlar, gıda ürünleri gibi alt tabakaların parlamasına neden olur. Çoğu parlak bakteri, yüksek tuz konsantrasyonlarında çoğalabilen halofilik türlerdir. Denizlerde ve okyanuslarda ve nadiren tatlı suda yaşarlar. Tüm ışık veren bakteriler aerobtur. Parlama mekanizması, substratın biyolojik oksidasyonu sürecinde enerjinin salınması ile ilişkilidir. |
|
|
aroma oluşumu |
Bazı mikroorganizmalar, şarap, bira, laktik asit ve diğer gıda ürünlerine tat veren asetik-etil ve asetik-amil esterler gibi uçucu aromatik maddeler üretirler ve bunun sonucunda üretimlerinde kullanılırlar. |
Tablo 2.1.1 Metabolizma
|
Tanım |
|||
|
Metabolizma |
Hücrede meydana gelen biyokimyasal süreçler tek kelimeyle birleştirilir - metabolizma (Yunanca metabol - dönüşüm). Bu terim "metabolizma ve enerji" kavramına eşdeğerdir. Metabolizmanın iki yönü vardır: anabolizma ve katabolizma. |
||
|
Anabolizma - hücre bileşenlerinin sentezini gerçekleştiren bir dizi biyokimyasal reaksiyon, yani metabolizmanın yapıcı metabolizma olarak adlandırılan tarafı. |
Katabolizma, hücreye özellikle yapıcı değişim reaksiyonları için gerekli enerjiyi sağlayan bir dizi reaksiyondur. Bu nedenle katabolizma, hücrenin enerji metabolizması olarak da tanımlanır. |
||
|
amfibolizm |
Düşük moleküler ağırlıklı besin parçalarını bir dizi organik asit ve fosforik estere dönüştüren ara metabolizmaya denir. |
||
Şema 2.1.1. Metabolizma
METABOLİZMA -
iki zıt, ancak etkileşimli sürecin bir kombinasyonu: katabolizma ve anabolizma
Anabolizma= asimilasyon = plastik metabolizma = yapıcı metabolizma
katabolizma= benzeşme = enerji metabolizması = bozunma = hücreye enerji sağlanması
Sentez (hücre bileşenleri)
ile sonuçlanan enzimatik katabolik reaksiyonlar enerji salınımı ATP moleküllerinde biriken.
Monomerlerin biyosentezi:
amino asitler nükleotidler yağ asidi monosakkaritler
Polimerlerin biyosentezi:
proteinler nükleik asitler polisakkaritler lipidler
Enzimatik anabolik reaksiyonların bir sonucu olarak, katabolizma sürecinde salınan enerji, mikrobiyal hücrenin bileşenleri olan biyopolimerlerin monte edildiği organik bileşiklerin makromoleküllerinin sentezine harcanır.
Enerji, hücre bileşenlerinin sentezi için harcanır
Tablo 2.1.3. Hücre enerjisinin metabolizması ve dönüşümü.
|
Metabolizma |
karakteristik |
notlar |
|
|
Metabolizma, sentez ve yıkımın, üreme ve ölümün karşılıklı olarak dengelendiği bir sistem olarak canlı organizmanın doğasında bulunan dinamik bir denge sağlar. |
Metabolizma yaşamın ana işaretidir |
||
|
plastik değişim Proteinlerin, yağların, karbonhidratların sentezi. |
Bu, biyolojik sentezin bir dizi reaksiyonudur. |
Hücreye dışarıdan giren maddelerden hücre bileşiklerine benzer moleküller oluşur yani asimilasyon gerçekleşir. |
|
|
enerji değişimi |
İşlem sentezin tersidir. Bu bir dizi bölünme reaksiyonudur. |
Yüksek moleküllü bileşikler parçalandığında, biyosentez reaksiyonu için gerekli olan enerji açığa çıkar, yani disimilasyon meydana gelir. Glikozun parçalanması sırasında, bir dizi enzimin katılımıyla aşamalar halinde enerji salınır. |
Tablo 2.1.2. Tanımlama için metabolizmadaki fark.
Tablo 2.2 Anabolizma (yapıcı metabolizma)
Şema 2.2.2. Prokaryotlarda amino asitlerin biyosentezi.
Şema 2.2.1. Mikroorganizmalarda karbonhidratların biyosentezi.
Şekil 2.2.3. lipid biyosentezi
Tablo 2.2.4. Enerji metabolizmasının aşamaları - Katabolizma.
|
Aşamalar |
karakteristik |
Not |
|
|
Hazırlık |
Disakkaritlerin ve polisakkaritlerin molekülleri, proteinler küçük moleküllere parçalanır - glikoz, gliserol ve yağ asitleri, amino asitler. Büyük nükleik asit molekülleri nükleotidlere dönüşür. |
Bu aşamada, ısı şeklinde dağılan az miktarda enerji açığa çıkar. |
|
|
Anoksik veya eksik veya anaerobik veya fermentasyon veya disimilasyon. |
Bu aşamada enzimlerin katılımıyla oluşan maddeler daha fazla bölünmeye uğrar. Örneğin: glikoz iki molekül laktik asit ve iki molekül ATP'ye ayrılır. |
ATP ve H3PO4, glikozun parçalanmasında rol oynar. Glikozun kimyasal bağ şeklinde oksijensiz parçalanması sırasında, enerjinin %40'ı ATP molekülünde depolanır, geri kalanı ısı şeklinde dağılır. Her durumda, bir glikoz molekülünün parçalanması iki ATP molekülü üretir. |
|
|
Aerobik solunum veya oksijen bölünmesi aşaması. |
Oksijen hücreye girdiğinde, bir önceki aşamada oluşan maddeler oksitlenerek (parçalanarak) nihai ürünlere dönüşür. CO 2 VeH 2 Ö. |
Aerobik solunumun toplam denklemi:
|
Şema 2.2.4. Fermantasyon.
Fermentatif metabolizma - substratların fosforilasyonu yoluyla ATP oluşumu ile karakterize edilir.
İlk (oksidasyon) = bölme
İkinci (kurtarma)
Glikozun piruvik aside dönüşümünü içerir.
Piruvik asit geri kazanımı için hidrojen kullanımını içerir.
Karbonhidratlardan piruvik asit oluşumu için yollar
Şema 2.2.5. pirüvik asit.
Glikolitik yol (Embden-Meyerhof-Parnassus yolu)
Entner-Doudoroff yolu
Pentoz fosfat yolu
Tablo 2.2.5. Fermantasyon.
|
fermantasyon türü |
Temsilciler |
Son ürün |
notlar |
|
|
laktik asit |
|
Piruvattan laktik asit oluşturur |
Bazı durumlarda (homoenzimatik fermantasyon) sadece laktik asit oluşur, diğerlerinde ise yan ürünler. |
|
|
Formik asit |
enterobakterigiller |
Formik asit son ürünlerden biridir. (onunla birlikte - yan) |
Bazı enterobakteri türleri, formik asidi H2 ve CO2/ |
|
|
bütirik |
Butirik asit ve yan ürünleri |
Bazı clostridia türleri, bütirik ve diğer asitlerle birlikte bütanol, aseton vb. Oluşturur (o zaman buna aseton-bütil fermantasyonu denir). |
||
|
propiyonik asit |
propionobakteri |
Piruvattan propiyonik asit oluşturun |
Birçok bakteri, karbonhidratları fermente ederken diğer ürünlerle birlikte etil alkol oluşturur. Ancak ana ürün değildir. |
Tablo 2.3.1. Protein sentezleme sistemi, iyon değişimi.
|
Öğe adı |
karakteristik |
|
|
Ribozomal alt birimler 30S ve 50S |
Bakteri ribozomları durumunda, 70S alt birimi 50S rRNA'yı (~3000 nükleotid uzunluğunda) içerir ve 30S alt birimi, 16S rRNA'yı (~1500 nükleotid uzunluğunda) içerir; "uzun" bir rRNA'ya ek olarak büyük bir ribozomal alt birim ayrıca bir veya iki "kısa" rRNA içerir (5S rRNA bakteriyel ribozomal alt birimler 50S veya 5S ve ökaryotik büyük ribozomal alt birimlerin 5.8S rRNA'sı). (detaylar için bkz. Şekil 2.3.1.) |
|
|
Haberci RNA (mRNA) | ||
|
Oluşturmak için uygun amino asitleri, aminoasil-tRNA sentetazlarını, tRNA'ları ve ATP'yi gerektiren eksiksiz bir yirmi aminoasil-tRNA seti |
Enerji yüklü ve tRNA ile ilişkili, ribozoma gönderilmeye ve üzerinde sentezlenen polipeptite dahil edilmeye hazır bir amino asittir. |
|
|
RNA'yı (tRNA) aktarın |
İşlevi amino asitleri protein sentezi bölgesine taşımak olan ribonükleik asit. |
|
|
Protein başlatma faktörleri |
(prokaryotlarda - IF-1, IF-2, IF-3) 30S ve 50S alt birimlerinin, mRNA'nın ve başlatıcı aminoasil-tRNA'nın aktif kompleksinin (708 kompleksi) organizasyonunda yer aldıkları için adlarını aldılar ( prokaryotlarda - formilmetionil -tRNA), ribozomların çalışmasını "başlatır" (başlatır) - mRNA'nın çevirisi. |
|
|
Protein uzama faktörleri |
(prokaryotlarda - EF-Tu, EF-Ts, EF-G) Sentezlenen polipeptit zincirinin (peptidil) uzamasına (uzamasına) katılın. Protein sonlandırma veya salım faktörleri (eng. - salım faktörleri - RF), polipeptidin ribozomdan kodona özgü ayrılmasını ve protein sentezinin sonunu sağlar. |
|
|
Öğe adı |
karakteristik |
|
|
Protein sonlandırma faktörleri |
(prokaryotlar için - RF-1, RF-2, RF-3) |
|
|
Diğer bazı protein faktörleri (birlikler, alt birimlerin ayrışmaları, salınımlar, vb.). |
Sistemin çalışması için gerekli protein translasyon faktörleri |
|
|
Guanozin trifosfat (GTP) |
Çeviri uygulaması için GTP'nin katılımı gereklidir. GTP için protein sentezleme sisteminin ihtiyacı çok spesifiktir: diğer trifosfatların hiçbiriyle değiştirilemez. Hücre, protein biyosentezine diğer biyopolimerlerin sentezinden daha fazla enerji harcar. Her yeni peptit bağının oluşumu, dört yüksek enerjili bağın (ATP ve GTP) bölünmesini gerektirir: ikisi tRNA molekülünü bir amino asitle yüklemek için ve iki tane daha uzama sırasında - biri aa-tRNA bağlanması sırasında ve diğeri translokasyon sırasında . |
|
|
Belirli bir konsantrasyonda inorganik katyonlar. |
Sistemin pH'ını fizyolojik sınırlar içinde tutmak. Amonyum iyonları bazı bakteriler tarafından amino asitleri sentezlemek için kullanılır, potasyum iyonları tRNA'yı ribozomlara bağlamak için kullanılır. Demir ve magnezyum iyonları, bir dizi enzimatik süreçte kofaktör görevi görür. |
Şekil 2.3.1. Prokaryotik ve ökaryotik ribozomların yapılarının şematik gösterimi.
Tablo 2.3.2. Bakterilerde iyon değişiminin özellikleri.
|
tuhaflık |
İle karakterize edilen: |
||
|
yüksek ozmotik basınç |
Bakterilerdeki önemli hücre içi potasyum iyon konsantrasyonu nedeniyle, yüksek bir ozmotik basınç korunur. |
||
|
demir alımı |
Bir dizi patojenik ve koşullu patojen bakteri (Escherichia, Shigella, vb.) için, nötr ve hafif alkali pH değerlerinde çözünmezliği nedeniyle konakçı organizmada demir tüketimi zordur. |
Sideroforlar - demiri bağlayarak onu çözünür ve taşınabilir hale getiren özel maddeler. |
|
|
asimilasyon |
Bakteriler, bu elementleri içeren bileşikleri (kükürt içeren amino asitler, fosfolipitler, vb.) sentezlemek için ortamdan SO2/ ve P034+ anyonlarını aktif olarak asimile eder. |
||
|
Bakterilerin büyümesi ve üremesi için mineral bileşiklere ihtiyaç vardır - NH4 +, K +, Mg2 + vb. iyonları (daha fazla ayrıntı için bkz. Tablo 2.3.1.) |
|||
Tablo 2.3.3. İyon değişimi
|
Mineral bileşiklerin adı |
İşlev |
|
|
NH 4 + (amonyum iyonları) |
Bazı bakteriler tarafından amino asitleri sentezlemek için kullanılır. |
|
|
K+ (potasyum iyonları) |
tRNA'yı ribozomlara bağlamak için kullanılır Yüksek ozmotik basıncı koruyun |
|
|
Fe 2+ (demir iyonları) |
Bir dizi enzimatik süreçte kofaktör olarak hareket eder Sitokromların ve diğer hemoproteinlerin bir parçasıdırlar. |
|
|
Mg 2+ (magnezyum iyonları) |
||
|
SO 4 2 - (sülfat anyonu) |
Bu elementleri içeren bileşiklerin sentezi için gerekli (kükürt içeren amino asitler, fosfolipitler vb.) |
|
|
PO 4 3- (fosfat anyonu) |
Şema 2.4.1. enerji metabolizması.
Bakterilerin sentez yapabilmesi için...
besinler
Tablo 2.4.1. Enerji metabolizması (biyolojik oksidasyon).
|
İşlem |
Gerekli: |
|
|
Bir mikrobiyal hücrenin yapısal bileşenlerinin sentezi ve hayati süreçlerin bakımı |
Yeterli miktarda enerji. Bu ihtiyaç, ATP moleküllerinin sentezi ile sonuçlanan biyolojik oksidasyon ile karşılanır. |
|
|
Enerji (ATP) |
Demir bakterileri, CO2'yi sabitlemek için kullanılan demirin (Fe2+'dan Fe3+'ya) doğrudan oksidasyonu sırasında açığa çıkan enerjiyi alırlar, kükürt metabolize eden bakteriler, kükürt içeren bileşiklerin oksidasyonu nedeniyle kendilerine enerji sağlarlar. Bununla birlikte, prokaryotların büyük çoğunluğu dehidrojenasyon yoluyla enerji elde eder. Nefes alma sürecinde de enerji alınır (ayrıntılı bir tablo için ilgili bölüme bakın). |
Şema 2.4. Prokaryotlarda biyolojik oksidasyon.
Polimerlerin monomerlere parçalanması
karbonhidratlar
gliserin ve yağ asitleri
amino asitler
monosakkaritler
Anoksik koşullar altında bölünme
ara maddelerin oluşumu
Nihai ürünlere oksijen koşulları altında oksidasyon
Tablo 2.4.2. enerji metabolizması.
|
kavram |
karakteristik |
|
|
Enerji Metabolizmasının Özü |
Yaşamın tezahürü için gerekli olan hücrelere enerji sağlamak. |
|
|
ATP molekülü, bir elektronun birincil vericisinden nihai alıcıya aktarılmasının bir sonucu olarak sentezlenir. |
||
|
Solunum biyolojik oksidasyondur (bölünme). Son elektron alıcısının ne olduğuna bağlı olarak, nefes: Aerobik - aerobik solunum sırasında, moleküler oksijen O 2, son elektron alıcısı olarak hizmet eder. Anaerobik - inorganik bileşikler, son elektron alıcısı olarak hizmet eder: NO 3 -, SO 3 -, SO 4 2- |
||
|
Enerji seferberliği |
Oksidasyon ve indirgeme reaksiyonlarında enerji harekete geçirilir. |
|
|
reaksiyon oksidasyonu |
Bir maddenin elektron verme (oksitlenme) yeteneği |
|
|
Kurtarma Reaksiyonu |
Bir maddenin elektronları kabul etme yeteneği. |
|
|
redoks potansiyeli |
Bir maddenin elektron verme (oksitleme) veya kabul etme (geri kazanma) yeteneği. (nicel ifade) |
Şema 2.5. Sentez.
karbonhidratlar
Tablo 2.5.1. sentez
Tablo 2.5.1. sentez
|
biyosentez |
neyin |
notlar |
|
|
karbonhidrat biyosentezi |
Ototroflar, CO2'den glikoz sentezler. Heterotroflar, karbon içeren bileşiklerden glikoz sentezler. |
Calvin döngüsü (Bkz. diyagram 2.2.1.) |
|
|
Amino asitlerin biyosentezi |
Çoğu prokaryot, tüm amino asitleri aşağıdakilerden sentezleyebilir: piruvat a-ketoglutorat fumorat |
Enerji kaynağı ATP'dir. Piruvat, glikolitik döngüde oluşur. Oksotrofik mikroorganizmalar - konakçı organizmada hazır olarak tüketin. |
|
|
lipid biyosentezi |
Lipitler, daha basit bileşiklerden sentezlenir - protein ve karbonhidrat metabolizması ürünleri. |
Asetil taşıyan proteinler önemli bir rol oynar. Oksotrofik mikroorganizmalar - konak organizmada veya besin ortamından hazır olarak tüketin. |
Tablo 2.5.2. Protein biyosentezinin ana aşamaları.
|
Aşamalar |
karakteristik |
notlar |
|
|
Transkripsiyon |
Genler üzerinde RNA sentezi süreci. Bu, DNA - geninden mRNA - genine bilgilerin yeniden yazılması sürecidir. |
DNA'ya bağımlı RNA - polimeraz yardımı ile gerçekleştirilir. Proteinin yapısı ile ilgili bilgilerin ribozomlara aktarımı mRNA yardımı ile gerçekleşir. |
|
|
Yayın (iletim) |
Protein biyosentezi süreci. MRNA'daki genetik kodun deşifre edilmesi ve bunun bir polipeptit zinciri şeklinde uygulanması. |
Her kodon üç nükleotit içerdiğinden aynı genetik metin üç farklı şekilde (birinci, ikinci ve üçüncü nükleotitlerden başlayarak), yani üç farklı okuma çerçevesinde okunabilir. |
Tabloya not: Her proteinin birincil yapısı, içindeki amino asitlerin dizisidir.
Şema 2.5.2. Birincil hidrojen vericisinden (elektronlar) son alıcısı O2'ye elektron transferi zincirleri.
organik madde
(birincil elektron verici)
Flavoprotein (- 0.20)
kinon (-0.07)
Sitokrom (+0.01)
Sitokrom C(+0.22)
Sitokrom A(+0.34)
nihai alıcı
Tablo 3.1. Organizmaların beslenme türlerine göre sınıflandırılması.
|
organojen eleman |
Gıda türleri |
karakteristik |
|
|
Karbon (C) |
ototroflar |
Hücrenin tüm karbon içeren bileşenlerini CO2'den kendileri sentezlerler. |
|
|
heterotroflar |
CO 2 pahasına ihtiyaçlarını karşılayamazlar, hazır organik bileşikler kullanırlar. |
||
|
saprofit |
Besin kaynağı - ölü organik substratlar. |
||
|
Besin kaynağı hayvanların ve bitkilerin canlı dokularıdır. |
|||
|
prototroflar |
Atmosferik ve mineral nitrojen ile ihtiyaçlarını karşılayın |
||
|
oksotroflar |
Hazır organik azotlu bileşiklere ihtiyaçları var. |
||
|
hidrojen (H) |
Ana kaynak H 2 O'dur |
||
|
Oksijen (O) |
|||
Tablo 3.1.2. enerji dönüşümü
Tablo 3.1.3. Karbon beslemenin yolları
|
Enerji kaynağı |
elektron verici |
Karbon besleme yolu |
|
|
güneş ışığı enerjisi |
inorganik bileşikler |
Fotolitoheterotroflar |
|
|
organik bileşikler |
fotoorganoheterotroflar |
||
|
redoks reaksiyonları |
inorganik bileşikler |
kemolitoheterotroflar |
|
|
organik bileşikler |
kemoorganoheterotroflar |
Tablo 3.2. Güç Mekanizmaları:
|
mekanizma |
Şartlar |
konsantrasyon gradyanı |
Enerji maliyetleri |
substrat özgüllüğü |
|
|
pasif difüzyon |
Ortamdaki besin konsantrasyonu, hücredeki konsantrasyonu aşar. |
Konsantrasyon gradyanı boyunca | |||
|
Kolaylaştırılmış difüzyon |
Permeaz proteinleri görev alır. |
Konsantrasyon gradyanı boyunca | |||
|
aktif taşımacılık |
Permeaz proteinleri görev alır. | ||||
|
Kimyasal grupların translokasyonu |
Transfer sürecinde, besinlerin kimyasal modifikasyonu meydana gelir. |
Konsantrasyon gradyanına karşı |
Tablo 3.3. besin maddelerinin bakteri hücresinden taşınması.
|
İsim |
karakteristik |
|
|
fosfotransferaz reaksiyonu |
Aktarılan bir molekül fosforillendiğinde oluşur. |
|
|
translasyon salgısı |
Bu durumda sentezlenen moleküller, zara tutunmak ve protein moleküllerinin çevreye kaçabilecekleri bir kanal oluşturmak için belirli bir önde gelen amino asit dizisine sahip olmalıdır. Böylece tetanoz toksinleri, difteri ve diğer moleküller ilgili bakterilerin hücrelerini terk eder. |
|
|
Membran tomurcuklanması |
Hücrede oluşan moleküller, çevreye bağlanan bir zar vezikül ile çevrilidir. |
Tablo 4. Yükseklik.
|
kavram |
Kavram tanımı. |
|
|
Çoğu zaman hücre bölünmesi nedeniyle canlı madde miktarında geri dönüşü olmayan artış. Çok hücreli organizmalarda genellikle vücut büyüklüğünde bir artış gözlenirse, çok hücreli organizmalarda hücre sayısı artar. Ancak bakterilerde bile hücre sayısındaki artış ve hücre kütlesindeki artış ayırt edilmelidir. |
||
|
Bakterilerin in vitro üremesini etkileyen faktörler. |
Kültür medyası: Mycobacterium leprae in vitro yetenekli değildir Sıcaklık (aralıkta büyüme): Mezofilik bakteriler (20-40 o C) Termofilik bakteriler (50-60 o C) Psikrofilik (0-10 o C) |
|
|
Bakteriyel büyümenin değerlendirilmesi |
Büyüme miktar tayini genellikle büyüyen bakterilerin homojen bir süspansiyon oluşturduğu sıvı ortamda gerçekleştirilir. Hücre sayısındaki artış, 1 ml'deki bakteri konsantrasyonu belirlenerek belirlenir veya hücre kütlesindeki artış, birim hacim başına ağırlık birimlerinde belirlenir. |
büyüme faktörleri
Amino asitler
vitaminler
azotlu bazlar
Tablo 4.1. büyüme faktörleri
|
büyüme faktörleri |
karakteristik |
İşlev |
||
|
Amino asitler |
|
Birçok mikroorganizma, özellikle bakteriler, kendi başlarına sentezleyemedikleri için belirli amino asitlere (bir veya daha fazla) ihtiyaç duyarlar. Bu tür mikroorganizmalar, sentezleyemedikleri amino asitler veya diğer bileşikler için oksotrofik olarak adlandırılır. |
||
|
Purin bazları ve türevleri |
nükleotidler: |
Bakteriyel büyüme faktörleridir. Bazı mikoplazma türleri nükleotid gerektirir. Nükleik asitlerin yapımı için gereklidir. |
||
|
Pirimidin bazları ve türevleri |
nükleotidler |
|||
|
büyüme faktörleri |
karakteristik |
İşlev |
||
|
nötr lipidler |
Membran lipidlerinin bir parçasıdırlar. |
|||
|
fosfolipitler |
||||
|
yağ asidi |
Fosfolipidlerin bileşenleridir. |
|||
|
Glikolipidler |
Mikoplazmalar sitoplazmik zarın bir parçasını oluşturur |
|||
|
vitaminler (esas olarak B grubu) |
Tiamin (B1) |
Staphylococcus aureus, pnömokok, brusella |
||
|
Nikotinik asit (B3) |
Her türlü çubuk şeklindeki bakteri |
|||
|
Folik asit (B9) |
Bifidobakteriler ve propiyonik asit |
|||
|
Pantotenik asit (B5) |
Bazı streptokok türleri, tetanoz basili |
|||
|
Biyotin (B7) |
Maya ve nitrojen sabitleyici bakteri Rhizobium |
|||
|
Hemler sitokromların bileşenleridir |
Hemofilus bakterileri, Mycobacterium tuberculosis |
|||
Tablo 5. Solunum.
|
İsim |
karakteristik |
|
|
Biyolojik oksidasyon (enzimatik reaksiyonlar) |
||
|
Temel |
Solunum, evrensel bir kimyasal enerji akümülatörü olan ATP'nin oluşumuyla giden redoks reaksiyonlarına dayanır. |
|
|
süreçler |
Solunum sırasında aşağıdaki süreçler gerçekleşir: Oksidasyon, donörler tarafından hidrojen veya elektron bağışıdır. Geri kazanım, bir alıcıya hidrojen veya elektron eklenmesidir. |
|
|
aerobik solunum |
Hidrojen veya elektronların son alıcısı moleküler oksijendir. |
|
|
anaerobik solunum |
Hidrojen veya elektron alıcısı, inorganik bir bileşiktir - NO 3 -, S04 2-, S03 2-. |
|
|
fermantasyon |
Hidrojen veya elektronların alıcısı organik bileşiklerdir. |
Tablo 5.1. Solunum türüne göre sınıflandırma.
|
bakteri |
karakteristik |
notlar |
|
|
katı anaeroblar |
Enerji değişimi, serbest oksijenin katılımı olmadan gerçekleşir. Anaerobik koşullar altında glikoz tüketimi (glikoliz) sırasında ATP sentezi, substratın fosforilasyonu nedeniyle gerçekleşir. Anaeroblar için oksijen, son elektron alıcısı olarak hizmet etmez. Ayrıca moleküler oksijenin onlar üzerinde toksik etkisi vardır. |
katı anaeroblar katalaz enziminden yoksundur, bu nedenle oksijen varlığında biriken onlar üzerinde bakterisidal bir etkiye sahiptir; Katı anaeroblar, redoks potansiyelini (redoks potansiyeli) düzenlemek için bir sistemden yoksundur. |
|
|
katı aeroblar |
Enerjiyi sadece nefes alarak alabilir ve bu nedenle mutlaka moleküler oksijene ihtiyaç duyar. Substratın sadece oksidatif fosforilasyonu yardımıyla enerji elde eden ve ATP oluşturan organizmalar, burada sadece moleküler oksijen oksitleyici bir ajan olarak görev yapabilir. Çoğu aerobik bakterinin büyümesi, %40-50 veya daha fazla oksijen konsantrasyonunda durur. |
Katı aeroblar, örneğin, Pseudomonas cinsinin temsilcilerini içerir. |
|
|
bakteri |
karakteristik |
notlar |
|
|
Fakültatif anaeroblar |
Moleküler oksijen varlığında veya yokluğunda büyür Aerobik organizmalar çoğunlukla üç sitokrom, fakültatif anaerob içerir - bir veya iki zorunlu anaerob, sitokrom içermez. |
Fakültatif anaeroblar, enterobakterileri ve 0 2 varlığında solunumdan 0 2 yokluğunda fermantasyona geçebilen birçok maya içerir. |
|
|
mikroaerofiller |
Katı anaeroblardan farklı olarak, büyümesi için atmosferde veya besin ortamında oksijen bulunmasını gerektiren, ancak normal havadaki veya konakçı organizmanın normal dokularındaki oksijen içeriğine kıyasla daha düşük konsantrasyonlarda olan (normal oksijen gerektiren aerobların aksine) bir mikroorganizma. büyüme için oksijen) atmosferdeki veya besin ortamındaki oksijen içeriği). Birçok mikroaerofil aynı zamanda kapnofildir, yani artan karbondioksit konsantrasyonu gerektirirler. |
Laboratuarda, bu tür organizmalar bir "mum kavanozunda" kolayca yetiştirilir. Bir "mum kavanozu", hava geçirmez bir kapakla kapatılmadan önce içine yanan bir mumun getirildiği bir kaptır. Mumun alevi, oksijen eksikliğinden sönene kadar yanacak, bu da kavanozda karbondioksit ile doymuş ve oksijeni azaltılmış bir atmosfere neden olacaktır. |
Tablo 6. Üreme özellikleri.
Şema 6. Üretim süresinin çeşitli faktörlere bağımlılığı.
Üretim süresi
bakteri türü
nüfus
Sıcaklık
Besin ortamının bileşimi
Tablo 6.1. Bakteri üremesinin evreleri.
|
Faz |
karakteristik |
|
|
İlk sabit faz |
1-2 saat sürer. Bu aşamada bakteri hücrelerinin sayısı artmaz. |
|
|
Gecikme aşaması (üreme gecikme aşaması) |
Yoğun hücre büyümesinin başlangıcı ile karakterize edilir, ancak bölünme oranları düşük kalır. |
|
|
Günlük aşaması (logaritmik) |
Maksimum hücre üreme hızında ve bakteri popülasyonlarının sayısında üstel bir artışta farklılık gösterir. |
|
|
Negatif hızlanma aşaması |
Bakteri hücrelerinin daha az aktivitesi ve üretim periyodunun uzaması ile karakterizedir. Bu, besin ortamının tükenmesi, içinde metabolik ürünlerin birikmesi ve oksijen eksikliğinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. |
|
|
Durağan faz |
Ölü, yeni oluşmuş ve hareketsiz hücre sayısı arasındaki denge ile karakterizedir. |
|
|
kıyamet aşaması |
Sabit bir hızda meydana gelir ve hücre ölüm oranındaki bir azalmanın UP-VSH fazları ile değiştirilir. |
Şema 7. Besin ortamı için gereksinimler.
Gereksinimler
viskozite
Nem
sterilite
Beslenme 
şeffaflık
izotonisite
Tablo 7. Besin ortamlarında bakteri üremesi.
|
besin ortamı |
karakteristik |
||
|
Yoğun kültür ortamı |
Yoğun besin ortamında, bakteriler koloniler oluşturur - hücre kümeleri. |
||
|
S- tip(pürüzsüz - pürüzsüz ve parlak) Yuvarlak, pürüzsüz kenarlı, pürüzsüz, dışbükey. |
r- tip(kaba - kaba, eşit olmayan) Pürüzlü kenarlı düzensiz şekil, pürüzlü, girintili. |
||
|
Sıvı kültür ortamı |
Alt büyüme (tortu) Yüzey büyümesi (film) Yaygın büyüme (tek tip bulanıklık) |
||
Tablo 7.1. Besin ortamlarının sınıflandırılması.
|
sınıflandırma |
Çeşit |
Örnekler |
|
|
Kompozisyon |
MPA - et-pepton agar MPB - et-pepton suyu PV - pepton suyu |
||
|
kan ağarı JSA - yumurta sarısı-tuz agar tıslama ortamı |
|||
|
Randevuyla |
Ana | ||
|
seçmeli |
alkali ağar alkali pepton su |
||
|
Diferansiyel - teşhis |
|
||
|
Özel |
Wilson-Blair Kitta-Tarozzi tiyoglikol suyu Tukaev'e göre süt |
||
|
tutarlılık ile |
kan ağarı alkali ağar |
||
|
Yarı sıvı |
yarı sıvı agar |
||
|
Menşei |
doğal | ||
|
Yarı sentetik | |||
|
Sentetik |
|
Tablo 7.2. Saf hücre kültürü izolasyonunun ilkeleri.
|
mekanik prensip |
biyolojik ilke |
|
1. L. Pasteur ile kesirli seyreltmeler 2. R. Koch ile plaka dilüsyonları 3. Drigalsky'nin yüzey bitkileri 4. Yüzey vuruşları |
Dikkate almak: a - solunum tipi (Fortner yöntemi); b - hareketlilik (Shukevich yöntemi); c - asit direnci; d - spor oluşumu; e - optimum sıcaklık; e - laboratuvar hayvanlarının bakterilere karşı seçici duyarlılığı |
Tablo 7.2.1. Saf hücre kültürü izolasyonunun aşamaları.
|
Sahne |
karakteristik |
|
|
1 aşamalı araştırma |
Patolojik materyal alın. İncelenir - görünüm, kıvam, renk, koku ve diğer işaretler, bir yayma hazırlanır, boyanır ve mikroskop altında incelenir. |
|
|
2. Aşama araştırması |
Yoğun bir besin ortamının yüzeyinde, mikroorganizmalar sürekli, yoğun bir büyüme veya izole koloniler oluşturur. Koloni- bunlar, besin ortamının yüzeyinde veya kalınlığında çıplak gözle görülebilen bakteri birikimleridir. Kural olarak, her koloni bir mikrobiyal hücrenin (klonlar) soyundan oluşur, bu nedenle bileşimleri oldukça homojendir. Besin ortamlarında bakteri üremesinin özellikleri, kültürel özelliklerinin bir tezahürüdür. |
|
|
3 aşamalı araştırma |
Saf bir mikroorganizma kültürünün büyümesinin doğası incelenir ve tanımlanması gerçekleştirilir. |
Tablo 7.3. Bakterilerin tanımlanması.
|
İsim |
karakteristik |
|
|
biyokimyasal tanımlama |
Biyokimyasal özelliklerine göre patojen tipinin belirlenmesi |
|
|
serolojik tanımlama |
Bakteri türlerini belirlemek için sıklıkla antijenik yapıları incelenir, yani antijenik özellikleri ile tanımlanırlar. |
|
|
Biyolojik özelliklere göre tanımlama |
Bazen bakterilerin tanımlanması, laboratuvar hayvanlarına saf kültür bulaştırılarak ve patojenlerin vücutta neden olduğu değişiklikler gözlemlenerek gerçekleştirilir. |
|
|
kültürel kimlik |
Kültürel özelliklerine göre patojen türlerinin tanımları |
|
|
morfolojik tanımlama |
Morfolojik özelliklerine göre bakteri türünün belirlenmesi |
Hangisi bakteri fizyolojisi ile ilgili değildir?
üreme
Bir bakteri hücresinin kuru kütlesinin %40-80'ini hangi maddeler oluşturur?
karbonhidratlar
Nükleik asitler
Mikroorganizmalar hangi enzim sınıflarını sentezler?
oksidoredüktazlar
Tüm sınıflar
transferazlar
Çevrede bir indüktör substratın görünümüne tepki olarak hücredeki konsantrasyonu keskin bir şekilde artan enzimler?
duyulabilir
anayasal
bastırılabilir
multienzim kompleksleri
Staphylococcus aureus tarafından salgılanan patojenite enzimi?
nöraminidaz
hiyalüronidaz
lesitinaz
fibrinolizin
Proteolitik enzimlerin işlevi nedir?
Protein yıkımı
yağ dökümü
Karbonhidratların parçalanması
alkali oluşumu
Enterobakterilerin fermantasyonu?
laktik asit
Formik asit
propiyonik asit
bütirik
tRNA'yı ribozomlara bağlamak için hangi mineral bileşikleri kullanılır?
Biyolojik oksidasyon...?
üreme
hücre ölümü
Hangi maddelerin kendileri hücrenin tüm karbon içeren bileşenlerini CO2'den sentezler.
prototroflar
heterotroflar
ototroflar
saprofit
Besin ortamları farklıdır:
Kompozisyon
tutarlılık ile
Randevuyla
Yukarıdakilerin tümü için
Ölü, yeni oluşan ve hareketsiz hücre sayısı arasındaki denge ile karakterize edilen üreme aşaması?
Negatif hızlanma aşaması
Durağan faz
Üretim süresi neye bağlıdır?
yaş
popülasyonlar
Yukarıdakilerin hepsi
Bakterilerin tür bağlılığını belirlemek için sıklıkla antijenik yapıları incelenir, yani tanımlanır, hangisi?
biyolojik
Morfolojik
serolojik
Biyokimyasal
Drygalski'nin yüzey tohumlama yöntemine...?
Saf kültür izolasyonunun mekanik prensipleri
Saf bir kültürü izole etmek için biyolojik ilkeler
bibliyografya
1. Borisov L. B. Tıbbi mikrobiyoloji, viroloji, immünoloji: bal için bir ders kitabı. üniversiteler. - M.: LLC "Tıbbi Bilgi Ajansı", 2005.
2. Pozdeev O. K. Tıbbi mikrobiyoloji: bal için bir ders kitabı. üniversiteler. – E.: GEOTAR-MED, 2005.
3. Korotyaev A. I., Babichev S. A. Tıbbi mikrobiyoloji, immünoloji ve viroloji / bal için ders kitabı. üniversiteler. - St. Petersburg: SpecLit, 2000.
4. Vorobyov A.A., Bykov A.S., Pashkov E.P., Rybakova A.M. Mikrobiyoloji: ders kitabı. – E.: Tıp, 2003.
5. Tıbbi mikrobiyoloji, viroloji ve immünoloji: ders kitabı / ed. V.V. Zvereva, M.N. Boychenko. – M.: GEOTar-Media, 2014.
6. Tıbbi mikrobiyoloji, viroloji ve immünolojide pratik alıştırmalar kılavuzu / ed. V. V. Tets. – M.: Tıp, 2002.
Giriş 6
Bakterilerin fizyolojileri açısından bileşimi. 7
metabolizma 14
Beslenme (besin taşınması) 25
nefes 31
üreme 34
Mikrobiyal topluluklar 37
EKLER 49
Referanslar 105
Mikroorganizmaların antijenik yapısı çok çeşitlidir. Mikroorganizmalarda ortak veya grup ve spesifik veya tipik antijenler vardır.
Grup antijenleri, aynı cinse ait ve bazen farklı cinslere ait olan iki veya daha fazla mikrop türü için ortaktır. Bu nedenle, ortak grup antijenleri, Salmonella cinsinin belirli türlerinde bulunur; Tifo ateşinin etken maddeleri, paratifoid A ve paratifoid B (0-1.12) patojenleri ile ortak grup antijenlerine sahiptir.
Spesifik antijenler, yalnızca belirli bir mikrop türünde veya hatta bir tür içindeki yalnızca belirli bir tipte (varyant) veya alt tipte bulunur. Spesifik antijenlerin belirlenmesi, bir cins, tür, alt tür ve hatta tip (alt tip) içindeki mikropları ayırt etmeyi mümkün kılar. Böylece, Salmonella cinsi içinde, antijenlerin kombinasyonuna göre ve Shigella Flexner - 5 serotiplerinin (serovaryantları) alt türlerine göre 2000'den fazla Salmonella türü ayırt edilmiştir.
Bir mikrobiyal hücrede antijenlerin lokalizasyonuna göre, mikrobiyal hücrenin gövdesi ile ilişkili somatik antijenler, kapsüler - yüzey veya kabuk antijenleri ve flagellada bulunan flagellar antijenler vardır.
Somatik, O-antijenler(Alman ohne Hauch'dan - nefes almadan), bir mikrobiyal hücrenin gövdesi ile ilişkilidir. Gram-negatif bakterilerde, O-antijen, lipid-polisakkarit-protein yapısındaki karmaşık bir komplekstir. Oldukça toksiktir ve bu bakterilerin endotoksindir. Kok enfeksiyonlarının patojenleri, Vibrio cholerae, bruselloz patojenleri, tüberküloz ve bazı anaeroblarda, polisakkarit antijenleri, bakterilerin tipik özelliklerini belirleyen mikrobiyal hücrelerin gövdesinden izole edilmiştir. Antijenler olarak, saf formlarında ve lipidlerle kombinasyon halinde aktif olabilirler.
Flagella, H-antijenleri(Alman Hauch - nefesten), doğada proteinlidir ve hareketli mikropların kamçısında bulunur. Flagellar antijenler, ısıtma ve fenolün etkisiyle hızla yok edilir. Formalin varlığında iyi korunurlar. Bu özellik, kamçıyı korumak gerektiğinde, aglütinasyon reaksiyonu için öldürülmüş teşhis cumslarının üretiminde kullanılır.
Kapsüler, K - antijenler, - mikrobiyal hücrenin yüzeyinde bulunur ve ayrıca yüzeysel veya kabuk olarak da adlandırılır. Vi-, M-, B-, L- ve A-antijenlerinin ayırt edildiği bağırsak ailesinin mikroplarında en ayrıntılı şekilde incelenmiştir. Bunlar arasında vi-antijen büyük önem taşımaktadır. İlk olarak yüksek virülanslı tifo bakteri suşlarında keşfedildi ve virülans antijeni olarak adlandırıldı. Bir kişi bir O- ve Viantijen kompleksi ile aşılandığında, tifo ateşine karşı yüksek derecede koruma gözlenir. Vi antijeni 60°C'de yok edilir ve O antijeninden daha az toksiktir. Escherichia coli gibi diğer bağırsak mikroplarında da bulunur.
Koruyucu(Lat. koruma - himaye, koruma) veya koruyucu antijen, hayvanların vücudundaki şarbon mikropları tarafından oluşturulur ve şarbonlu çeşitli eksüdalarda bulunur. Koruyucu antijen, şarbon mikrobu tarafından salgılanan ekzotoksinin bir parçasıdır ve bağışıklığı indükleyebilir. Bu antijenin eklenmesine yanıt olarak, tamamlayıcı sabitleyici antikorlar oluşur. Şarbon mikrobunun karmaşık bir sentetik ortam üzerinde büyütülmesiyle koruyucu bir antijen elde edilebilir. Koruyucu antijenden şarbona karşı oldukça etkili bir kimyasal aşı hazırlandı. Koruyucu koruyucu antijenler ayrıca veba, bruselloz, tularemi, boğmaca patojenlerinde de bulunmuştur.
Tam antijenler vücutta antikorların sentezine veya lenfositlerin duyarlılaşmasına neden olur ve bunlarla hem in vivo hem de in vitro reaksiyona girer. Tam teşekküllü antijenler, katı özgüllük ile karakterize edilir, yani vücutta yalnızca bu antijenle reaksiyona giren yalnızca spesifik antikorların üretimine neden olurlar. Bu antijenler, hayvan, bitki ve bakteri kaynaklı proteinleri içerir.
kusurlu antijenler (hapten) karmaşık karbonhidratlar, lipitler ve antikor oluşumuna neden olamayan, ancak onlarla belirli bir reaksiyona giren diğer maddelerdir. Haptenler, tam teşekküllü antijenlerin özelliklerini, ancak vücuda bir protein ile kombinasyon halinde verildiklerinde kazanırlar.
Haptenlerin tipik temsilcileri lipidler, polisakkaritler, nükleik asitler ve ayrıca basit maddelerdir: boyalar, aminler, iyot, brom vb.
Bulaşıcı hastalıkları önleme yöntemi olarak aşılama. Aşı gelişiminin tarihi. Aşılar. aşılar için gereklilikler. Aşı oluşturma olasılığını belirleyen faktörler.
Aşılar, bulaşıcı hastalıkların gelişimini ve immünopatolojinin diğer belirtilerini önleyen biyolojik olarak aktif ilaçlardır. Aşı kullanma ilkesi, bağışıklık oluşumunu ve bunun sonucunda hastalığın gelişimine karşı direnci ilerletmektir. Aşılama, hastalığa karşı direnci artırmak için aşıların tanıtılması yoluyla popülasyonun yapay olarak bağışıklanmasını amaçlayan faaliyetleri ifade eder. Aşılamanın amacı, belirli bir patojene karşı immünolojik bir hafıza oluşturmaktır.
Pasif ve aktif bağışıklama arasında ayrım yapın. Diğer organizmalardan türetilen immünoglobulinlerin eklenmesi pasif bağışıklamadır. Hem terapötik hem de profilaktik amaçlar için kullanılır. Aşıların tanıtımı aktif bağışıklamadır. Aktif bağışıklama ile pasif bağışıklama arasındaki temel fark, immünolojik hafızanın oluşmasıdır.
İmmünolojik hafıza, vücutta yeniden ortaya çıktıklarında yabancı maddelerin daha hızlı ve etkin bir şekilde uzaklaştırılmasını sağlar. İmmünolojik belleğin temeli T ve B bellek hücreleridir.
İlk aşı, adını kelimeden almıştır. aşı(vaccinia) sığırların viral bir hastalığıdır. İngiliz doktor Edward Jenner, ilk kez 1796'da sığır çiçeği hastasının elindeki keseciklerden elde edilen çocuk James Phipps üzerinde çiçek hastalığı aşısını kullandı. Louis Pasteur, aşılamanın ana ilkesini ancak neredeyse 100 yıl sonra (1876-1881) formüle etti. - virülan suşlara karşı bağışıklık oluşumu için zayıflatılmış mikroorganizma preparatlarının kullanılması.
Canlı aşılardan bazıları Sovyet bilim adamları tarafından oluşturuldu, örneğin, P. F. Zdrodovsky 1957-59'da tifüse karşı bir aşı yarattı. Grip aşısı bir grup bilim insanı tarafından oluşturuldu: 1960 yılında A.A. Smorodintsev, V.D. Solovyov, V.M. Zhdanov. 1947-51'de P. A. Vershilova canlı bir bruselloz aşısı yarattı.
Aşı aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:
● antijen işleme ve sunumunda yer alan hücreleri aktive etmek;
● hücresel ve hümoral bir yanıt sağlayan T- ve T-hücreleri için epitoplar içerir;
● doku uyumluluk antijenleri tarafından müteakip etkili sunum ile işlenmesi kolay;
● efektör T hücrelerinin, antikor üreten hücrelerin ve ilgili hafıza hücrelerinin oluşumunu teşvik etmek;
● hastalığın gelişmesini uzun süre önlemek;
● zararsız olmak, yani ciddi hastalık ve yan etkilere neden olmamak.
Aşının etkinliği aslında aşılananların aşıya spesifik bağışıklık oluşumu ile yanıt verenlerin yüzdesidir. Bu nedenle, belirli bir aşının etkinliği %95 ise, bu, aşılanan 100 aşıdan 95'inin güvenilir bir şekilde korunduğu ve 5'inin hala hastalık riski altında olduğu anlamına gelir. Aşılamanın etkinliği üç grup faktör tarafından belirlenir. Aşının hazırlanmasına bağlı faktörler: aşının immünojenisitesini belirleyen aşının kendi özellikleri (canlı, inaktive, korpüsküler, alt birim, immünojen ve adjuvan miktarı, vb.); aşı ürününün kalitesi, yani aşının son kullanma tarihi veya doğru şekilde depolanmaması veya taşınmaması nedeniyle immünojenisitenin kaybolmamış olması. Aşılanan kişiye bağlı faktörler: spesifik bağışıklık geliştirmenin temel olasılığını (veya imkansızlığını) belirleyen genetik faktörler; yaş, çünkü bağışıklık tepkisi en yakından bağışıklık sisteminin olgunluk derecesi tarafından belirlenir; "genel olarak" sağlık durumu (büyüme, gelişme ve malformasyonlar, beslenme, akut veya kronik hastalıklar, vb.); bağışıklık sisteminin arka plan durumu - öncelikle konjenital veya edinilmiş immün yetmezliklerin varlığı.
Federal Eğitim Ajansı
Biysk Teknoloji Enstitüsü (şube)
devlet eğitim kurumu
uzmanlık öğrencileri için "Genel biyoloji ve mikrobiyoloji", "Mikrobiyoloji" kurslarında 240901 "Biyoteknoloji",
260204 "Fermantasyon üretimi ve şarap yapımı teknolojisi"
her türlü eğitim
UDC 579.118:579.22
Kamenskaya, mikroorganizmalar: "Genel biyoloji" derslerinde laboratuvar çalışması için yönergeler
ve Mikrobiyoloji", "Mikrobiyoloji" uzmanlık öğrencileri için 240901 "Biyoteknoloji", 260204 "Fermantasyon üretimi ve şarap yapımı teknolojisi" her türlü eğitim /,
.
Alt. belirtmek, bildirmek teknoloji un-t, BTI. - Biysk:
Yayınevi Alt. belirtmek, bildirmek teknoloji un-ta, 2007. - 36 s.
Bu kılavuz, mikroorganizmaların sınıflandırılması ve tanımlanması için temel kavramları, kuralları ve ilkeleri tartışır. Bir bakteri suşunu tanımlamak ve onu bir cins düzeyinde tanımlamak için gerekli olan bakterilerin çeşitli özelliklerinin incelenmesi üzerine bir laboratuvar çalışması sunulmaktadır.
İncelendi ve onaylandı
bölüm toplantısında
"Biyoteknoloji".
01.01.2001 Tarihli 88 Sayılı Tutanak
İnceleyen:
Biyolojik Bilimler Doktoru, Profesör, BPSU
© BTİ AltŞTÜ, 2007
1 TEMEL KAVRAMLAR VE İSİM KURALLARI
MİKROORGANİZMALAR
Birkaç bin mikroorganizma türü tanımlanmıştır, ancak bunun 1'den az olduğuna inanılmaktadır. % gerçek olanlardan. Mikroorganizmaların çeşitliliğinin incelenmesi taksonominin konusudur. Ana görevi, mikroorganizmaların filogenetik ilişkilerini yansıtan doğal bir sistem oluşturmaktır. Yakın zamana kadar, mikroorganizmaların sınıflandırması esas olarak fenotipik karakterlere dayanıyordu: morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal vb. Bu nedenle, mevcut sınıflandırma sistemleri büyük ölçüde yapaydır. Bununla birlikte, yeni izole edilmiş bazı mikroorganizma suşlarını tanımlamayı nispeten kolaylaştırırlar.
Taksonomi, aşağıdaki gibi bölümleri içerir: sınıflandırma, isimlendirme Ve cennet sertifika . sınıflandırma belirli bir homojenlik derecesine sahip bireylerin belirli gruplara (taksa) yerleştirildiği sırayı belirler. isimlendirme taksonları adlandırmak için bir dizi kuraldır. Kimlik çalışılan organizmanın bir veya başka bir taksona ait olduğunun belirlenmesi anlamına gelir.
"Taksonomi" terimi genellikle taksonomi ile eşanlamlı olarak kullanılır, ancak bazen sınıflandırma teorisi, taksonomik kategoriler sistemi doktrini, taksonların sınırları ve tabi kılınması da dahil olmak üzere taksonominin bir bölümü olarak anlaşılır. Diğer biyolojik bilimlerde olduğu gibi mikrobiyolojide de ana taksonomik kategori, görüş- bir dizi ortak morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal, moleküler genetik özellik ile karakterize edilen bir dizi birey.
"Suş" terimi, belirli bir habitattan (su, toprak, hayvan organizması, vb.) izole edilmiş bir mikroorganizmanın saf kültürü anlamına gelir. Aynı tür mikroorganizmaların farklı suşları, örneğin antibiyotiklere duyarlılık, belirli metabolik ürünleri sentezleme yeteneği vb. gibi bazı şekillerde farklılık gösterebilir, ancak bu farklılıklar tür farklılıklarından daha azdır. Mikrobiyoloji ve genetikte "gerilme" kavramı biraz farklıdır: mikrobiyolojide bu kavram daha geniştir. Mikroorganizma türleri, daha yüksek bir düzenin taksonomik kategorilerinde birleştirilir: cinsler, aileler, takımlar, sınıflar, bölümler, krallıklar. Bu kategorilere zorunlu denir. İsteğe bağlı kategoriler de sağlanır: alt sınıf, alt takım, alt aile, kabile, alt kabile, alt cins, alt tür. Ancak taksonomide isteğe bağlı kategoriler nadiren kullanılır.
Mikroorganizmaların isimlendirilmesi uluslararası kurallara tabidir. Örneğin, Bakteriler için Uluslararası Adlandırma Kodu vardır. Maya mantarları için ana rehber Mayalardır. Filamentli mantarlar ve algler için Taksonomik Bir Çalışma" - Uluslararası Botanik Adlandırma Kodu.
Zooloji ve botanikte olduğu gibi mikrobiyolojideki nesneleri adlandırmak için ikili veya iki terimli (lat. iki- iki kez) her türün iki Latince kelimeden oluşan bir isme sahip olduğu bir isimlendirme sistemi. İlk kelime cins anlamına gelir ve ikincisi bu cinsin belirli bir türünü tanımlar ve spesifik sıfat olarak adlandırılır. Genel ad her zaman büyük harfle yazılırken, özel ad her zaman büyük harfle yazılır. – örneğin bilim adamının onuruna belirli bir sıfat atanmış olsa bile küçük harfle Clostridium pastöryanum. Metinde, özellikle Latince grafiklerle, tüm ifade italik olarak yazılmıştır. Bir mikroorganizmanın adı tekrarlandığında, jenerik ad, örneğin bir veya daha fazla ilk harfle kısaltılabilir. İTİBAREN.pastöryanum. Metin aynı harfle başlayan iki mikroorganizmanın adını içeriyorsa (örneğin, Clostridium pastöryanum Ve Citrobacterfreundii), o zaman kısaltmalar farklı olmalıdır (S. pastöryanum Ve ct. freundii). Mikroorganizma sadece cinse tanımlanırsa, spesifik sıfat yerine sp kelimesi yazılır. (Türler- tür), örneğin Pseudomonas sp. Bu durumda mikroorganizmanın adı metinde tekrar geçtiğinde, jenerik adı her zaman tam olarak yazılmalıdır.
Bir alt türün adı için, cinsin adının yanı sıra belirli ve alt türdeki sıfatlardan oluşan bir cümle kullanılır. Bu sıfatları ayırt etmek için, aralarında kısaltılmış bir kelime alt türü olan bir harf kombinasyonu yazılır - “subsp”. veya (daha nadiren) "ss.". Örneğin, laktobasil delbrüeckii subsp. bulgarikus.
Her suş için, içinde saklandığı mikroorganizma kültürleri koleksiyonunun adının kısaltmasını ve orada göründüğü numarayı da belirtin. Örneğin, Clostridium butirikum ATCC 19398, suşun Amerikan Tipi Kültür Koleksiyonunda (ATCC) 19398 numarası altında saklandığı anlamına gelir. Dünyaca ünlü mikroorganizma koleksiyonlarının bir listesi, Bergeys Manual of Systematic Bacteriology, 1984– 1989'da, kültür kataloglarında verilmiştir. mikroorganizmalar ve diğer referans yayınlar.
Herhangi bir yeni mikroorganizma türünün tanımı, mikroorganizma koleksiyonlarından birinde depolanan ve bu türün özelliklerinin kombinasyonuna dayanan bir türe dayanmaktadır.
orijinal makale veya niteleyici ile karakterize edilir. Tip suşu, kendisine atanmış belirli bir isme sahip olduğundan, türün isimlendirme tipidir. Başlangıçta aynı türe dahil edilen herhangi bir suş daha sonra ayrı türler olarak seçilmeyi hak ediyorsa, bunlara yeni adlar verilmeli ve tür ve ilgili suşlar tarafından eski özel ad korunmalıdır. Bu durumda, yeniden adlandırılan suşun sayısı aynı kalır. Otantik suşlar, özelliklerinde tamamen eşleşenlerdir.
Bir cins için, isim taşıyan tip, bu taksonun temsilcilerinin en karakteristik özelliği olan bir dizi özelliğe sahip özel olarak belirlenmiş bir tür türüdür. Örneğin, cins içinde basil tip tür İÇİNDE.altyazı.
Bazı kılavuzlarda ve kataloglarda, yeniden adlandırılan mikroorganizmaların eski isimleri, bu mikroorganizmayı ilk izole eden yazarların isimleri ve bu organizmanın ilk tanımlandığı yayın yılı belirtilmiştir. Örneğin, maya türlerinden biri, Tüm Rusya Mikroorganizmalar Koleksiyonu (VKM) kataloğunda şu şekilde listelenmiştir: kandida manolya(Lodder ve Kreger van Rij, 1952) Meyer ve Yarrow 1978, BKM Y-1685. Bu, ilk kez 1952 yayınında Lodder ve Kreger van Rij tarafından türe isim verildiğinde tanımlandığı anlamına gelir. torulopsis manolya. 1978'de torulopsis manolya Meyer ve Yarrow gibi araştırmacılar tarafından yeniden adlandırıldı. kandida manolya ve şu anda VKM'de Y-1685 numaralı VKM altında saklanmaktadır. Soy numarasının önündeki Y harfi "Mayalar" - maya anlamına gelir.
Mikrobiyolojide "suşu" kavramına ek olarak "varyant", "tip", "form" terimleri de kullanılmaktadır. Genellikle tür türünden bir şekilde farklı olan mikroorganizma türlerini belirtmek için kullanılırlar. Morfolojik özelliklerde tipik suştan farklı olan bir suşa denir. morfovar(morfotip), fizyolojik ve biyokimyasal özellikler - biyovar(biyotip, fizyolojik tip), belirli kimyasal bileşikleri sentezleme yeteneğine göre - kemovar(kemoform, kemotip), yetiştirme koşulları - çeşit, bir bakteriyofajın girişine verilen yanıtın türüne göre - fagovar(fagotip, lizotip), antijenik özellikler - serovar(serotip)
vb.
Mikroorganizmaların genetiği üzerine yapılan çalışmalarda, terim sıklıkla kullanılır. "klon", bu, bir ana hücreden eşeysiz olarak elde edilen genetik olarak ilişkili hücrelerin bir popülasyonu anlamına gelir. Moleküler biyolojide klonlar çoktur.
klonlama vektörlerine (örn. plazmitler) yerleştirilerek elde edilen özdeş DNA dizilerinin kopyaları. "Genetiği değiştirilmiş" veya "rekombinant" suşlar terimi, genetik mühendisliği manipülasyonlarının bir sonucu olarak elde edilen mikroorganizma suşlarını ifade eder. Genellikle mutajenler kullanılarak yeni mikroorganizma türleri elde edilir.
Doğal veya insan yapımı kaynaklardan izole edilen her yeni mikroorganizma suşu, mikroorganizmanın özellikleri hakkında eksiksiz bir veri seti elde etmek için karakterize edilmelidir.
saf kültürde. Bu veriler, örneğin endüstriyel olarak değerli suşların bir pasaportunu derlemek ve bunları tanımlamak için kullanılabilir.
Tanımlamanın amacı
- incelenen ve kabul edilen (resmi olarak kayıtlı) türlerle özelliklerinin karşılaştırılmasına dayalı olarak incelenen suşun taksonomik konumunu belirlemek. Bu nedenle, tanımlamanın sonucu genellikle çalışılan mikroorganizmanın bir tür veya atama ile tanımlanmasıdır.
belirli bir cinse. İncelenen suş veya suş grubu, özelliklerinde bilinen taksonların temsilcilerinden farklıysa, bunlar yeni bir taksona ayrılabilir. Bunu yapmak için, örneğin bakteri durumunda aşağıdakiler dahil olmak üzere yeni taksonun bir tanımını verin: taksona dahil edilen suşların bir listesi; her suşun özellikleri; önemli kabul edilen özelliklerin listesi
bir taksonda; taksonu bir sonraki yüksek taksonda temsil edilmek üzere nitelendiren özelliklerin bir listesi; önerilen taksonu yakından ilişkili taksonlardan ayıran teşhis özelliklerinin bir listesi; türün (tür için) ayrı bir açıklaması; bir mikroorganizmanın fotoğrafı.
Yeni önerilen bir taksonun resmi olarak kabul edilebilmesi için tanımının belirli kurallara uygun olarak yayınlanması gerekmektedir. Örneğin, bir bakteri taksonunun geçerli veya yasal bir yayını, onu tanımlayan bir makalenin International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology'de (IJSEM) yayınlanmasını içerir. Bir yayın başka bir saygın bilimsel dergide yayınlanırsa (etkili yayın), o dergiden alınan makalenin yeniden basımı IJSEM'e gönderilir. 1980'den beri, IJSEM'de düzenli olarak yasal bakteri isimleri listeleri yayınlanmaktadır. IJSEM'de yayınlanmış (geçerli veya yasal yayın) veya daha önce herhangi bir yayında etkin bir şekilde yayınlanmış tüm bakteri adlarını listelerler.
diğer saygın dergiler. Bir bakterinin adı yasallaştırılmış IJSEM adları listesine girildiğinde, daha önce IJSEM'de veya başka bir dergide yayınlanmış olmasına bakılmaksızın, bu ad geçerli olarak tanınır. Bu taksonun adının IJSEM'de veya IJSEM'in yasallaştırılmış adları listesinde yayınlandığı tarih takson için bir önceliktir.
Yeni bir mikroorganizma türünün bir türünün kültürü, depolama için dünya çapında önemli mikroorganizma koleksiyonlarından birine aktarılır. Tip suşu kaybolursa, neotip suşu denilen ile değiştirilebilir. Aynı zamanda, yeni suşun özelliklerinin, kayıp olanın tanımıyla iyi bir uyum içinde olduğu teyit edilmelidir. Taksonun ilk kez önerildiğini belirtmek için "fam. kasım.", yeni bir cins - "gen. kasım." ve yeni bir tür - "sp. kasım." Örneğin,
2000 yılında, ortak yazarlarla birlikte yeni bir bakteri ailesi önerildi - osilokloridaceae,
dostum. kasım "Türler insertac sedis" ifadesi, geçici olarak belirli bir taksonomik statüye sahip olmayan bir türden bahsettiğimiz anlamına gelir, çünkü bu türün hangi daha yüksek dereceli taksona - cins veya familya - yerleştirilmesi gerektiği açık değildir. Bunun için gerekli deneysel verilerin eksikliği.
veri.
2 AÇIKLAMA VE TANIMLAMA
MİKROORGANİZMALAR
Daha önce belirtildiği gibi, farklı prokaryot gruplarının ve ökaryotik mikroorganizmaların sınıflandırılması ve tanımlanması ilkeleri önemli farklılıklara sahiptir. Mantarların sınıflara tanımlanması, siparişler
ve aileler, her şeyden önce cinsel yapıların yapısının ve oluşum yöntemlerinin karakteristik özelliklerine dayanır. Ek olarak, aseksüel sporülasyonun özellikleri, miselyumun yapısı ve gelişim derecesi (ilkel, iyi gelişmiş, bölmeli veya bölünmemiş), kültürel (koloni) ve fizyolojik özellikler kullanılır. Elde edilen morfolojik karakterler kullanılarak familyalar içinde cinslerin farklılaştırılması ve türlerin tanımlanması gerçekleştirilir.
elektron mikroskobunun yanı sıra fizyolojik ve kültürel özellikleri kullanarak. Tüm mantarları tanımlamak için tek bir belirleyici yoktur, bu nedenle önce tanımlanan mantarın sınıfını veya sırasını belirleyin ve ardından bu sınıf veya sıra için uygun belirleyiciyi kullanın.
Çeşitli mikrobiyolojik çalışmaların yaygın olarak kullanılan nesneleri arasında yer alan maya mantarlarının tanımlanması, kültürel (makromorfolojik), sitolojik, fizyolojik ve biyokimyasal özelliklere, yaşam döngülerinin özelliklerine ve cinsel sürece, ekoloji ile ilgili spesifik işaretlere dayanır ve taşınır. maya için özel belirleyiciler kullanarak.
Alglerin mikroskobik formlarının sistematiği, hücrelerinin yapısına ve pigmentlerin bileşimine dayanmaktadır. Protozoanın sistematik konumunun belirlenmesi, morfolojik özellikler ve yaşam döngüleri kullanılarak gerçekleştirilir. Bu nedenle, ökaryotların tanımlanması esas olarak morfolojilerinin ve gelişim döngülerinin özelliklerine dayanır.
Morfolojik olarak ökaryotlardan daha az çeşitli olan prokaryotların tanımlanması, çok çeşitli fenotipik ve çoğu durumda genotipik özelliklerin kullanımına dayanır. Bu, ökaryotik tanımlamadan daha fazlasıdır, çünkü çoğu bakteri, görünümleriyle değil, yalnızca hangi süreçleri gerçekleştirebileceklerini bularak tanımlanabilir.
Bakterileri tanımlarken ve tanımlarken kültürel özellikleri, morfolojisi, hücre organizasyonu, fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri, hücrelerin kimyasal bileşimi, içeriği
DNA'daki guanin ve sitozin (GC), 16S rRNA sentezini kodlayan gendeki nükleotid dizisi ve diğer feno- ve genotipik özellikler. Bu durumda, aşağıdaki kurallara uyulmalıdır: saf kültürlerle çalışın, standart araştırma yöntemlerini uygulayın ve ayrıca aşılama için aktif fizyolojik durumda olan hücreleri kullanın.
2.1 Kültürel özellikler
Kültürel veya makromorfolojik özellikler, katı ve sıvı besin ortamlarında mikroorganizmaların büyümesinin karakteristik özelliklerini içerir.
2.1.1 Katı ortamda büyüme
Yoğun besin ortamının yüzeyinde ekime bağlı olarak mikroorganizmalar koloni, vuruş veya sürekli çim şeklinde büyüyebilir. koloniçoğu durumda bir hücreden yetiştirilen aynı tipteki hücrelerin izole bir birikimi olarak adlandırılır. Hücrelerin nerede geliştiğine bağlı olarak (yoğun bir besin ortamının yüzeyinde, kalınlığında veya kabın dibinde), ayırt ederler. yüzeysel, derin Ve alt kısım koloniler.
Eğitim üzerindenostaljik koloniler, yoğun bir substrat üzerinde birçok mikroorganizmanın büyümesinin en önemli özelliğidir. Bu koloniler çok çeşitlidir. Bunları tanımlarken, aşağıdaki özellikler dikkate alınır:
profil- düz, dışbükey, krater şeklinde, koni şeklinde vb. (Şekil 1);
form- yuvarlak, amoeboid, düzensiz, rizoid vb. (Şekil 2);
boyut (çap)- milimetre cinsinden ölçülür; koloninin boyutu 1 mm'yi geçmezse, noktalı olarak adlandırılır;
yüzey- düz, pürüzlü, oluklu, katlanmış, buruşuk, eşmerkezli daireli veya radyal çizgili;
parlaklık Ve şeffaflık- koloni parlak, donuk, donuk, etli, şeffaf;
renk- renksiz (kirli beyaz koloniler renksiz olarak sınıflandırılır) veya pigmentli - beyaz, sarı, altın rengi, turuncu
wai, leylak, kırmızı, siyah vb.; vurguyu vurgulamak
pigment substratı; aktinomiset kolonilerini tarif ederken, hava ve substrat miselyumunun pigmentasyonu ve ayrıca pigmentlerin ortama salınması not edilir;
köşe- düz, dalgalı, pürüzlü, püsküllü vb. (Şekil 3);
yapı- homojen, ince veya iri taneli, çizgili vb. (Şekil 4); koloninin kenarı ve yapısı bir büyüteçle veya mikroskobun düşük büyütmesinde belirlenir. Bunu yapmak için, Petri kabı, kapak aşağı gelecek şekilde mikroskop aşamasına yerleştirilir;
tutarlılık bir ilmek ile koloninin yüzeyine dokunularak belirlenir. Koloni agardan kolayca çıkarılabilir, yoğun, yumuşak veya agar içine doğru büyüyor, yapışkan (ilkeye yapışıyor), viskoz, film görünümünde (tamamen kaldırılmış), kırılgan (dokunulduğunda kolayca kırılıyor) olabilir. döngü).
1 - kavisli; 2 - krater şeklinde; 3 - pürtüklü görünüm;
4 - substratta büyümek; 5 - düz; 6 - dışbükey;
7 - damla şeklinde; 8 - konik
Şekil 1 - Koloninin profili
derin koloni, aksine, oldukça tekdüzedirler. Çoğu zaman az ya da çok yassı mercimek gibi görünürler,
sivri uçlu oval şekilli çıkıntıda. Sadece
birkaç bakteride derin koloniler pamuk yünü tutamlarına benzer.
besleyici bir ortamda filamentli büyümeler ile. Mikroorganizmalar karbondioksit veya diğer gazları serbest bırakırsa, derin kolonilerin oluşumuna genellikle yoğun ortamın yırtılması eşlik eder.
alt koloniler farklı mikroorganizmalar genellikle alt kısımda sürünen ince şeffaf filmler gibi görünür.
Koloninin boyutu ve diğer birçok özelliği yaşla ve besiyerinin bileşimine bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle, bunları tanımlarken kültürün yaşı, ortamın bileşimi ve yetiştirme sıcaklığı belirtilir.
1
- yuvarlak; 2
- tarak kenarlı yuvarlak; 3
- kenar boyunca bir rulo ile yuvarlak; 4, 5
- rizoidal; 6
- bir rizoid kenar boşluğu ile; 7 - amoeboid;
8
- ipliksi; 9
- katlanmış; 10
- yanlış;
11 - eşmerkezli; 12 - karmaşık
Şekil 2 - Koloninin şekli
/ - düz; 2 - dalgalı; 3 - dişli; 4 - kanatlı; 5 - yanlış; 6 - kirpikli; 7 - ipliksi; 8 - villus; 9 - dallanmış
Şekil 3 - Koloninin kenarı
1 - homojen; 2 - ince taneli; 3 - kaba taneli;
4 - jet; 5 - lifli
Şekil 4 - Koloninin yapısı
Mikroorganizmaların büyümesini tanımlarken inme ile aşağıdaki özelliklere dikkat edin: kıt, orta veya bol, sürekli
düz veya dalgalı kenarlı, boncuk benzeri, izole koloni zincirlerine benzeyen, dağınık, pinnate, ağaç benzeri veya rizoid (Şekil 5). Plakın optik özelliklerini, rengini, yüzeyini ve kıvamını karakterize ederler.
Kolonileri ve çizgi büyümesini karakterize etmek için, çoğu mikroorganizma sığır agarında büyütülür. Et-pepton jelatin de kullanılır. Derin kolonilerin daha iyi görüntülenmesi için agar veya jelatin besiyerinin berraklaştırılması önerilir.
1 - düz kenarlı katı; 2 - dalgalı kenarlı katı; 3 - açıkça görülebilir; 4 - dağınık; 5 - tüylü; 6 - köksap
Şekil 5 - İnme boyunca bakteri büyümesi
2.1.2. Sıvı besin ortamında büyüme
Sıvı besin ortamında mikroorganizmaların büyümesi daha homojendir ve ortamın bulanıklığı, bir film veya tortu oluşumu eşlik eder. Sıvı bir ortamda mikroorganizmaların büyümesini karakterize eden not bulutluluk(zayıf, orta veya güçlü) film özellikleri(ince, yoğun veya gevşek, pürüzsüz veya katlanmış),
çökelti oluştuğunda ise az veya bol, yoğun, gevşek, yapışkan veya pul pul olup olmadığı belirtilir.
Çoğu zaman, mikroorganizmaların büyümesine bir kokunun ortaya çıkması, ortamın pigmentasyonu ve gaz salınımı eşlik eder. İkincisi, köpük oluşumu, kabarcıklar ve ayrıca bir uçta kapatılmış küçük tüpler olan "şamandıralar" yardımıyla tespit edilir. Şamandıra yerleştirilir
ortamı sterilize etmeden önce sızdırmaz ucu yukarı gelecek şekilde test tüpüne yerleştirin ve ortamla tamamen dolduğundan emin olun. Gaz salınırsa, şamandıra içinde kabarcık şeklinde birikir.
Mikroorganizmaların sıvı ortamdaki büyümesinin doğasını açıklamak için, et-pepton suyu (MPB) veya iyi büyüme sağlayan başka bir ortam üzerinde büyütülürler.
2.2 Morfolojik özellikler
Bakteri hücrelerinin morfolojik özellikleri ve organizasyonu, hücrelerin şekli ve boyutu, hareketlilikleri, kamçı varlığı ve kamçılama tipi ve sporlaşma kabiliyeti gibi özellikleri içerir. Hücrelerde tespit etmek de yararlı olabilir
bireysel bakteri gruplarında bulunan karakteristik membran sistemleri (klorozomlar, karboksizomlar, fikobilis, gaz vakuolleri, vb.)
rii ve ayrıca kapanımlar (parasporal cisimler, volutin granülleri,
poli-p-hidroksibutirat, polisakaritler, vb.). Bakterilerin taksonomisi için büyük önem taşıyan hücrelerin Gram boyamasına verilir.
ve hücre duvarlarının yapısı.
2.3 Fizyolojik ve biyokimyasal özellikler
Fizyolojik ve biyokimyasal özelliklerin incelenmesi, her şeyden önce, çalışılan bakterinin beslenme yönteminin (foto/kemo-, oto/heterotrofi) ve enerji metabolizmasının tipinin (fermantasyon, aerobik veya anaerobik solunum veya fotosentez). Bakterilerin moleküler oksijene oranı, sıcaklık, pH, tuzluluk, aydınlatma ve diğer çevresel faktörler gibi özellikleri belirlemek önemlidir. Bu işaret grubunda
ayrıca karbon, nitrojen ve kükürt kaynağı olarak kullanılan substratların bir listesini, vitamin ve diğer büyüme faktörlerine olan ihtiyacı, karakteristik metabolik ürünlerin oluşumunu, belirli enzimlerin varlığını içerir. Bunun için özel testler kullanılır.
Bu özellikleri saptamak için kullanılan testlerin çoğu (bazen rutin testler olarak anılır) tanı için önemlidir ve tıbbi mikrobiyolojide yaygın olarak kullanılır. Bunların ayarlanması, önemli bir zaman yatırımı, çok sayıda karmaşık ortam ve reaktif, standart koşullara uygunluk ve yürütme doğruluğu gerektirir. Temelde tıbbi öneme sahip bazı mikroorganizmaların tanımlanması sürecini hızlandırmak ve kolaylaştırmak için çeşitli test sistemleri geliştirilmiştir, örneğin Hoffmann-La Roche'dan (İsviçre) Oxi / Ferm Tube, Mycotube ve Enterotube II sistemleri, vb. Bu nedenle, enterobakterilerin tanımlanması için tasarlanmış Enterotube II sistemi, renkli teşhis ortamı içeren 12 hücreli plastik bir odadır. Tüm ortamların ekimi, tohumlu iğne odası boyunca öteleme-dönme hareketleriyle gerçekleştirilir. Kuluçka 37 ºС sıcaklıkta 24 saat boyunca gerçekleştirilir. Pozitif veya negatif bir test sonucu, ortamın rengindeki bir değişiklik, agarın yırtılması (gaz oluşumu testi) veya özel reaktiflerin eklenmesinden sonra (indol oluşum testi, Voges-Proskauer reaksiyonu) değerlendirilir. Her özellik belirli bir sayı ile belirtilir, böylece elde edilen veriler uygun programla bir bilgisayara girilebilir ve çalışılan suşun taksonomik konumu hakkında bir cevap alınabilir.
Bakteri hücrelerinin bileşiminin belirlenmesi sistematiği (kemosistematik) için de önemlidir. Kemotaksonomik yöntemler, özellikle, morfolojik ve fizyolojik özelliklerin geniş ölçüde değiştiği ve tatmin edici tanımlamaları için yetersiz olduğu bakteri grupları için önemli olabilir. Farklı prokaryotların hücre duvarları, birkaç benzersiz heteropolimer sınıfı içerir: murein (veya psödomurein), lipopolisakkaritler, mikolik ve teikoik asitler. Hücre duvarının bileşimi ayrıca bakterilerin serolojik özelliklerini de belirler. Bu, tanımlamaları için immünokimyasal yöntemlerin temelini oluşturur.
Bakteri hücrelerinin lipid ve yağ asidi bileşimi bazen kemotaksonomik bir belirteç olarak da kullanılır. Gaz kromatografik analiz yönteminin geliştirilmesiyle yağ asitlerinin yoğun bir şekilde incelenmesi mümkün hale geldi. Lipit bileşimindeki farklılıklar, bakterileri cins ve hatta tür düzeyinde tanımlamak için kullanılır. Ancak bu yöntemin bazı sınırlamaları vardır, çünkü hücrelerdeki yağ asitlerinin içeriği kültür koşullarına ve kültürün yaşına bağlı olabilir.
Bazı bakterilerin taksonomisi, kinonların bileşimini dikkate alır.
ve diğer elektron taşıyıcıların yanı sıra pigmentler.
Gen translasyonunun ürünleri olan hücresel proteinler incelenerek bakterilerin karşılıklı ilişkisi hakkında önemli bilgiler elde edilebilir. Membran, ribozomal, toplam hücresel proteinlerin yanı sıra bireysel enzimlerin çalışmasına dayanarak, yeni bir yön oluşturuldu - protein taksonomisi. Ribozomal proteinlerin spektrumları en kararlı olanlardandır ve aile veya düzen düzeyinde bakterileri tanımlamak için kullanılır. Membran proteinlerinin spektrumları jenerik, türler ve hatta intraspesifik farklılıkları yansıtabilir. Bununla birlikte, hücrenin kimyasal bileşiklerinin özellikleri, fenotipi tanımlayan diğer verilerden izole olarak bakterileri tanımlamak için kullanılamaz, çünkü fenotipik özelliklerin önemini değerlendirmek için hiçbir kriter yoktur.
Bazen bakterileri veya maya gibi diğer mikroorganizmaları tanımlamak için bir yöntem kullanılır. Sayısal (veya Adansonian) sınıflandırma. Açıklanabilecek çeşitli fenotipik özelliklerin eşdeğer kabul edilebileceğini öne süren Fransız botanikçi M. Adanson'un fikirlerine dayanmaktadır, bu da organizmalar arasındaki taksonomik mesafeleri pozitif özelliklerin sayısının birbirine oranı olarak ölçmeyi mümkün kılar. incelenenlerin toplam sayısı. İncelenen iki organizma arasındaki benzerlik, varyantları alternatif olacak ve eksi ve artı işaretleri ile gösterilebilecek şekilde seçilen mümkün olduğu kadar çok (genellikle en az yüz) fenotipik özelliğin nicelenmesiyle belirlenir. Benzerlik derecesi, eşleşen özelliklerin sayısına göre belirlenir ve eşleşen bir katsayı olarak ifade edilir. S:
nerede a + D A ve B suşlarının çakıştığı özelliklerin toplamıdır;
fakat– pozitif işaretli her iki suş;
D– her ikisi de olumsuz;
B- A türünün pozitif, B'nin negatif olduğu işaretlerin toplamı;
itibaren- A türünün negatif, B türünün pozitif olduğu işaretlerin toplamı.
Eşleştirme katsayısının değeri 0 ile 1 arasında değişebilir. Katsayı 1, tam özdeşlik, 0 - tam farklılık anlamına gelir. İşaret kombinasyonlarının değerlendirilmesi bir bilgisayar kullanılarak yapılır. Elde edilen sonuçlar benzerlik matrisi ve/veya dendrogram olarak sunulur. Sayısal taksonomi, yalnızca düşük dereceli (cins, tür) mikroorganizmaların taksonları arasındaki benzerliğin değerlendirilmesinde kullanılabilir. Mikroorganizmaların genetik ilişkisi hakkında doğrudan sonuçlara izin vermez, ancak bir dereceye kadar filogenetik özelliklerini yansıtır. Böylece, şu anda incelenebilen bakterilerin fenotipik özelliklerinin, genotiplerinin özelliklerinin %5 ila %20'sini yansıttığı tespit edilmiştir.
2.4 Genotipin incelenmesi
Mikroorganizmaların genotipinin incelenmesi, moleküler biyolojinin başarılı gelişiminin bir sonucu olarak mümkün oldu ve gen sistematiğinin ortaya çıkmasına neden oldu. Nükleik asitlerin analizine dayanan genotipin incelenmesi, prensip olarak, zamanla doğal (filogenetik) bir mikroorganizma sistemi oluşturmayı mümkün kılar. Bakterilerin filogenetik ilişkileri değerlendirilir molar içeriğin belirlenmesi guanin ve sitozin (GC) DNA'da, DNA yöntemleri–DNA ve DNA–DNA probları kullanılarak rRNA hibridizasyonu ve ayrıca 5'teki nükleotit dizisinin incelenmesiS,
J6
SVe
23
S rRNA.
2.4.1 HC'nin molar içeriğinin belirlenmesi
Daha önce belirtildiği gibi, prokaryotlardaki toplam DNA baz sayısından HC'nin molar içeriğinin belirlenmesi, %25 ila 75 arasında değişir. Her bakteri türü, karakteristik bir ortalama HC içeriğine sahip DNA'ya sahiptir. Bununla birlikte, genetik kod dejenere olduğundan ve genetik kodlama, yalnızca kodlama birimlerindeki (üçlüler) nükleotid bazlarının içeriğine değil, aynı zamanda karşılıklı düzenlemeye de dayandığından, iki bakteri türünün DNA'sındaki aynı ortalama GC içeriği önemli genotipikleri eşlik edebilir
ayrılma. İki organizma nükleotid bileşiminde çok yakınsa, bu, ancak çok sayıda ortak fenotipik özelliğe veya diğer yöntemlerle doğrulanmış genetik benzerliklere sahip olmaları durumunda evrimsel ilişkilerinin kanıtı olabilir. Aynı zamanda, ortak fenotipik özelliklere sahip iki bakteri suşunun DNA nükleotit bileşimindeki tutarsızlık (%10...15'ten fazla), bunların en azından farklı türlere ait olduğunu gösterir.
2.4.2 DNA yöntemi –DNA hibridizasyonu
Bu yöntem, bakterilerin genetik ilişkisini değerlendirmek için daha önemlidir. Dikkatli deneylerle, genetik homolojilerinin derecesi hakkında değerli bilgiler elde edilebilir. Bir bakteri türü içinde, suşların genetik homoloji derecesi %70 ila %100'e ulaşır. Bununla birlikte, evrimsel farklılığın bir sonucu olarak, iki bakterinin genomunun nükleotid baz dizileri daha büyük ölçüde farklılık gösteriyorsa, o zaman spesifik DNA-DNA yeniden birleşmesi ölçülemez hale gelir. Bu durumda, DNA-rRNA hibridizasyonu, ribozomal RNA'yı kodlayan bakteri genomunun nispeten küçük bir bölgesinde, orijinal baz dizisinin olması gerçeği nedeniyle genetik homoloji derecesinin belirlenebildiği organizma aralığını önemli ölçüde artırmayı mümkün kılar. kromozomun diğer bölgelerinden çok daha eksiksiz korunur. Sonuç olarak, DNA-rRNA hibridizasyon yöntemi, genellikle, DNA-DNA yeniden birleşmesinin gözle görülür bir homoloji göstermediği, bakteri genomlarının oldukça yüksek bir homolojisini ortaya çıkarır.
2.4.3 DNA prob yöntemi (gen probları)
DNA prob yöntemi, DNA-DNA moleküler hibridizasyon yönteminin bir varyasyonudur. Bu durumda, hibridizasyon reaksiyonu, toplam DNA'nın iki preparasyonu arasında değil, belirli bir işlevden (örneğin, direnç) sorumlu bir geni (genetik işaretleyici) içeren DNA nükleotid dizisinin (prob) bir parçası arasında gerçekleştirilir. bazı antibiyotikler) ve DNA üzerinde çalışılan bakteri. Gen probları oluşturmanın en yaygın yolu, moleküler klonlama ile spesifik fragmanları izole etmektir. Bunu yapmak için önce çalışılan bakterinin DNA'sını endonükleazlarla bölerek bir gen bankası oluşturun.
kısıtlama ve daha sonra istenen klon, elektroforez yoluyla DNA fragmanlarının toplamından seçilir, ardından transformasyon ile bu fragmanların genetik özelliklerinin doğrulanması takip eder. Ardından, seçilen DNA parçası uygun bir plazmide (vektöre) bağlanır,
ve bu birleşik plazmit, iş için uygun bir bakteri suşuna verilir (örneğin, Escherichia koli).
Bir DNA probu taşıyan bir bakterinin biyokütlesinden, plazmit DNA izole edilir ve örneğin bir radyoizotop etiketi ile etiketlenir. DNA probu daha sonra hibritlenir
bakteri DNA'sı ile Ortaya çıkan hibrit alanlar, otoradyografi ile gösterilir. Belirli bir bakterinin kromozomu ile bir genetik işaretçinin hibridizasyon göreli sıklığına göre,
Bu bakterilerin incelenen suş ile genetik ilişkisi hakkında sonuç.
2.4.4 Nükleotid dizi analizi yöntemi
ribozomal RNA'da
Bakterilerin tanımlanması ve sınıflandırılmaları için bir filogenetik sistemin oluşturulması için, ribozomal RNA'daki nükleotit dizilerini analiz etme yöntemi en geniş dağılımı ve önemi almıştır. 5S, 16S ve 23S rRNA molekülleri, en yüksek derecede genetik stabiliteye sahip bölgeler içerir. Doğal seleksiyon mekanizmasının dışında olduklarına ve yalnızca sabit bir oranda meydana gelen spontan mutasyonların bir sonucu olarak evrimleştiklerine inanılmaktadır. Mutasyonların birikmesi sadece zamana bağlıdır, bu nedenle bu moleküllerin nükleotid dizisi hakkındaki bilgi, organizmaların alt türlerden krallığa kadar olan filogenetik ilişkisini belirlemek için en objektif olarak kabul edilir. Analiz durumunda
5S rRNA genellikle prokaryotlarda bu molekülde 120 nükleotit olan tam nükleotit dizisini belirler. Sırasıyla 1500 ve 2500 nükleotid içeren 16S ve 23S rRNA'ları incelenirken, bu moleküllerden türetilen oligonükleotitler genellikle spesifik restriksiyon endonükleazları kullanılarak analiz edilir. 16S rRNA'daki nükleotid dizisinin incelenmesi en yaygın hale geldi. Çeşitli mikroorganizmaların temsilcilerinin 16S rRNA'sının yapısının incelenmesi, prokaryotlar arasında arkeal grubun tanımlanmasına yol açtı. benzerlik katsayısı değerleri SAB,
bakteri ve arkelerin I6S rRNA'sını ayıran değer 0.1 içinde bulunurken, değer SAB,
1.0'a eşit, nükleotid dizilerinin tam homolojisine ve 0.02, rastgele çakışma düzeyine karşılık gelir.
Giderek artan bir şekilde, dendrogramlar, rRNA'daki nükleotit (veya oligonükleotit) dizisinin yanı sıra DNA-DNA'nın çalışmasına dayalı olarak bakteri cinsleri, türleri veya suşları arasındaki ilişkiyi gösteren bakterileri tanımlamak için sunulmaktadır.
ve DNA-rRNA hibridizasyonu. Bununla birlikte, fenotipik özellikleri hakkında bir ön çalışma yapılmadan, yalnızca genetik yöntemler temelinde bakterilerin teslimattan önce tanımlanması çoğu zaman imkansızdır. Bu nedenle, bakterilerin taksonomisi üzerine yapılan çalışmalarda en iyi yaklaşım, hem genotipik hem de fenotipik özelliklerin incelenmesidir. Filogenetik ve fenotipik veriler arasında bir tutarsızlık olması durumunda, ikincisine geçici olarak öncelik verilir.
Bilinen laboratuvar kültür ortamlarında çoğalamayan ve bu nedenle saf kültür elde edilemeyen bu tür bakteri ve arkelerin, özellikle deniz türlerinin tanımlanması özel bir sorundur. Yakın zamana kadar, bu sorun çözülemez görünüyordu. Bununla birlikte, yaklaşık 15 yıl önce, çıkarmayı, klonlamayı, dizilemeyi mümkün kılan yöntemler geliştirildi.
ve ribozomal RNA'ları doğrudan ortamdan karşılaştırın. Bu, bu biyotopta yaşayan mikroorganizmaları saf bir kültüre ayırmadan doğru bir şekilde saymayı ve tanımlamayı mümkün kıldı. Laboratuarda bu şekilde tanımlanan "eklenmemiş" bir mikroorganizma bile tanımlanabilir, ancak "candidatus" (aday) kelimesi eklenerek. Bilim adamları bu organizmayı laboratuvarda yetiştirmek için koşulları bulana ve tüm özelliklerini incelemesine ve yasal olarak yayınlamasına izin verecek saf kültürünü elde edene kadar "candidatus" kelimesi yeni türe eşlik edecek.
Bakteriler genellikle Bergey'in Determinatif Bakteriyoloji El Kitabı kullanılarak tanımlanır.Bu kılavuzun ilk baskısı, ünlü Amerikalı bakteriyolog D. Bergey'nin (DHBergey, 1860–1937) rehberliğinde 1923'te yayınlandı. dünyanın önde gelen mikrobiyologlarının katılımı. En son, dokuzuncu baskıda, tanımla, tüm bakteriler kolayca tanımlanabilen fenotipik karakterlere göre 35 gruba ayrılmıştır.
grup adında. Bakterilerin gruplar içindeki taksonomik konumu, az sayıda fenotipik karakter temelinde derlenen tablolar ve anahtarlar kullanılarak belirlenir. Cins gibi belirli cinslerin bakteri türlerini ayırt etmek için farklılaşma tabloları basil,
verilmemiştir ve okuyucu Burgey's Guide to the Systematics of Bacteria'ya yönlendirilmiştir.
Dört ciltlik Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, 1984–1989, bakterilerin taksonomik konumu hakkında daha eksiksiz bilgi içerir.Her bakteri grubu için, içerdiği cinslerin bir açıklaması verilir.
ve taksonomik durumu belirsiz olanlar dahil türler. Hücrelerin morfolojisi, organizasyonu ve kimyasal bileşimi, antijenik özellikler, koloni tipleri, yaşam döngüsü özellikleri ve ekoloji gibi ayrıntılı bir fenotipik tanımlamaya ek olarak, cinslerin özellikleri de DNA'daki GC içeriği hakkında bilgi sağlar. DNA-DNA ve DNA-rRNA hibridizasyonunun sonuçları. Anahtarlar ve tablolar, bakterilerin sadece cins için değil, aynı zamanda türler için de tanımlanmasını sağlar.
Şu anda, dört ciltlik Bergcy'nin Sistematik Bakteriyoloji El Kitabı'nın ikinci baskısı yayınlandı.2002'de ilk cilt yayınlandı.Ayrıca, bireysel bakteri gruplarını tanımlamak için orijinal anahtarlar sunan bir dizi makale ve kitap var, örneğin, basiller, Pseudomonas, aktinomisetler, enterobakteriler.
Şu anda, daha önce çalışılmış ve yeni izole edilmiş bakteri türleri hakkında, ribozomal RNA'nın nükleotit dizilerinin analizi sonucunda elde edilenler de dahil olmak üzere birçok yeni veri birikmiştir. Bu bilgilere dayanarak, belirli bakteri gruplarının tür bileşimi, örneğin cins basil, revize edilecek: bazı türler cinste kalacak basil, ve bazıları yeni bir cins oluşturur veya halihazırda var olan diğer bakteri cinslerine atanacaktır. Ayrıca, bir kural olarak, anahtarlar ve tablolar, tanımlanabilir bakterilerin tüm karakterlerini içermediğinden, yalnızca farklı olarak farklılık gösterenleri içerdiğinden, yeni bakteri türlerini tanımlamak için tanımlanması için gerekli olandan daha fazla karakterin çalışıldığına dikkat edilmelidir. türler (Tablo 1).
Tablo 1 - için gereken minimum veri listesi
yeni bakteri türlerinin açıklamaları (H. Truper, K. Schleifer, 1992'ye göre)
Özellikleri | Ana Özellikler | Ek özellikler |
hücre morfolojisi | form; boyut; hareketlilik; hücre içi ve hücre dışı yapılar; hücrelerin karşılıklı düzenlenmesi; hücresel farklılaşma; hücre bölünmesi türü; hücre yapısı | Renk; kırbaçlanmanın doğası; anlaşmazlıklar; kapsüller; vakalar; büyümeler; yaşam döngüsü; heterosistler; kamçı, zar ve hücre duvarının ince yapısı |
Tablo 1 devamı
büyüme modeli | Katı ve sıvı besin ortamlarında büyümenin özellikleri; koloni morfolojisi | Kolonilerin rengi, süspansiyonlar |
asit direnci; sporların renklenmesi, flagella |
||
hücre bileşimi | DNA'nın Bileşimi; yedek maddeler | Nükleik asitlerin homolojisi; hücresel pigmentler; hücre duvarının bileşimi; tipik enzimler |
fizyoloji | sıcaklıkla ilişkisi; ortamın pH'ına; metabolizma türü (fototrof, kemotrof, litotrof, organotrof); moleküler oksijen ile ilişkisi; elektron alıcıları; karbon kaynakları; nitrojen kaynakları; kükürt kaynakları | Tuzlara veya ozmotik faktörlere duyulan ihtiyaç; büyüme faktörlerine duyulan ihtiyaç; tipik metabolik ürünler (asitler, pigmentler, antibiyotikler, toksinler); antibiyotik direnci |
Ekoloji | yaşam koşulları | patojenite; ev sahibi çemberi; antijenlerin oluşumu; seroloji; fajlara duyarlılık; simbiyoz |
3 LABORATUVAR ÇALIŞMASI “TANIMLAMA
MİKROORGANİZMALAR"
Amaç: mikroorganizmaları belirlemenin temel ilkelerine aşinalık. Laboratuvar çalışması yapma sürecinde, her öğrenci bir bakteri suşunu tanımlamak ve onu cins düzeyinde tanımlamak için gerekli bakterilerin özelliklerini inceler.
Görevler
1. Tanımlanan bakterinin saflığını belirleyin ve hücrelerinin morfolojisini inceleyin.
2. Kültürel varlıkları betimler.
3. Tanımlanan bakterilerin sitolojik özelliklerini incelemek.
4. Tanımlanan bakterilerin fizyolojik ve biyokimyasal özelliklerini incelemek.
5. Bakterilerin antibiyotiklere duyarlılığını belirleyin.
6. Tabloyu doldurun ve özetleyin.
3.1 Tanımlanabilir bir bakterinin saflığının belirlenmesi
ve hücrelerinin morfolojisini incelemek
Mikroorganizmaların tanımlanması üzerinde çalışmak için, her öğrenciye bir bakteri kültürü (bir test tüpündeki eğik agar ortamında) verilir ve bu kültür daha sonra saflık açısından kontrol edilir. Bu birkaç şekilde gerçekleştirilir: görsel olarak, besin ortamına tohumlama ve mikroskopi.
büyüme modeli elde edilen bakteriler, eğimli agar ortamının yüzeyinde bir vuruşla görüntülenir. İnme boyunca büyüme heterojen ise, kültür kontaminedir. Daha sonra kültür, kullanım için eğimli bir ortam (et pepton agar) üzerindeki bir test tüpüne elenir.
ve ayrıca saflığı kontrol etmek için kapsamlı vuruş yöntemini kullanarak bir Petri kabındaki katı bir ortamın yüzeyinde eleme yapın (yetişmiş kolonilerin tekdüzeliği ile). Aşılanmış tüpler ve kaplar, 2 ila 3 günlük bir süre boyunca 30 ºС sıcaklıktaki bir termostata yerleştirilir. Bir test tüpündeki orijinal bakteri kültürünün geri kalanı, mikroskopla (popülasyonun morfolojik homojenliğine göre) saflığı kontrol etmek ve ayrıca hücrelerin şeklini, göreceli konumunu, hareketliliğini ve boyutlarını incelemek için kullanılır. Kültür, ezilmiş damla müstahzarları ve sabit macenta lekeli hücrelerin bir müstahzarı kullanılarak mikroskoplanır. Sonuçlar, tablo 2 şeklinde derlenmiş bir tabloya girilir.
Tablo 2 – Tanımlanan bakterinin özellikleri
Özellikleri | işaretler | Sonuçlar |
kültürel varlıklar | ||
boyut, mm | ||
Yüzey | ||
Yapı | ||
Tutarlılık | ||
Hücre morfolojisi ve | Hücrelerin şekli ve düzeni | |
Hareketlilik | ||
endosporların varlığı | ||
gram boyama | ||
Asit direnci için boyama | ||
Fizyolojik ve biyokimyasal özellikler | Moleküler ile ilişkisi oksijen | |
Glikoz ile besiyerinde büyüme | ||
Jelatinli bir besiyerinde büyüme | ||
Sütlü besiyerinde büyüme | ||
Nişastalı ortamda büyüme | ||
katalaz testi | ||
Antibiyotiklere duyarlılık |
3.2 Kültürel özellikler
Bir sonraki derste, tanımlanabilir bir bakteri süspansiyonu ile aşılanmış bir Petri kabı izlenir. Kültürün saflığı için kriter, yetiştirilen kolonilerin homojenliğidir. Bakteri kolonilerinin kültürel özelliklerini bölüme uygun olarak açıklayınız.
hurda 2.1 ve sonuçlar tablo 2'ye girildi.
3.3 Tanımlanmış bakterilerin sitolojik özelliklerinin incelenmesi
3.3.1 Endosporların varlığı
Katı ortamdan az miktarda hücre bir damla musluk suyu içinde bir cam slayt üzerindeki bir halkaya yerleştirilir ve bir yayma yapılır. Smear havada kurutulur, brülör alevinde sabitlenir ve üzerine %5'lik bir kromik asit çözeltisi uygulanır. 5-10 dakika sonra su ile yıkanır. Preparat bir şerit filtre kağıdı ile kaplanır ve kağıt Ziehl carbol fuksine ile bolca nemlendirilir. İlaç, buharlar görünene kadar (kaynamadan) bir alev üzerinde ısıtılır, daha sonra bir kenara alınır ve boyanın yeni bir kısmı eklenir. Bu prosedür 7 dakika boyunca gerçekleştirilir. Boyanın buharlaşması önemlidir, ancak kağıt kurumaz. Soğutulduktan sonra çıkarılır, preparasyon su ile yıkanır ve filtre kağıdı ile iyice lekelenir.
Tüm işlemler doğru yapılırsa, renk zıttır ve parlak kırmızı sporlar sitoplazmanın mavi arka planında açıkça göze çarpar.
3.3.2 Gram boyama
3.3.2.1 Bir damla su içinde yağı alınmış bir cam slayt üzerine ince bir yayma yapılır, böylece hücreler camın yüzeyine eşit olarak dağılır ve kümeler oluşturmaz.
3.3.2.2 Preparat havada kurutulur, bir bek alevi üzerinde sabitlenir ve 1-2 dakika karbolik centiyana veya kristal menekşe ile boyanır.
3.3.2.3 Daha sonra boya boşaltılır ve lekeler, kararana kadar 1 ... 2 dakika boyunca Lugol solüsyonu ile işleme tabi tutulur.
3.3.2.4 Lugol solüsyonunu boşaltın, preparasyonun rengi 0.5 ... 1.0 dakika %96 etil alkol ile giderilir ve hızlı bir şekilde su ile yıkanır.
3.3.2.5 Ek olarak 1...2 dakika sulu fuksin ile boyayın.
3.3.2.6 Boya boşaltılır, müstahzar su ile yıkanır ve kurutulur.
3.3.2.7 Daldırma sistemi ile mikroskobik olarak.
Uygun şekilde boyandıklarında Gram pozitif bakteriler mavi-mor, Gram negatif bakterilerdir. – pembe-kırmızı renk.
Güvenilir sonuçlar elde etmek için, eski kültürlerden gelen hücreler bazen kararsız bir Gram reaksiyonu verdiğinden, genç, aktif olarak büyüyen (genellikle bir günlük) kültürlerden Gram boyama için smear hazırlamak gerekir. Bakteriyel film (smear) çok kalınsa ve alkolde renk değişikliği tam değilse, Gram negatif bakteriler Gram pozitif olarak görünebilir. Smear alkolle renk değiştirirse, Gram pozitif bakteriler Gram negatif olarak görünebilir.
3.3.3 Asit direnci için boyama
İncelenen bakterinin bir lekesi, bir damla su içinde yağı alınmış bir cam slayt üzerinde hazırlanır. İlaç havada kurutulur ve brülörün alevi üzerine sabitlenir. Smear üzerine filtre kağıdı yerleştirilir, preparasyon Ziel'in karbolik fuksin ile dökülür ve 2–3 kez buharlar görünene kadar ısıtılır, cam slayt cımbızla brülör alevinin yukarısında tutulur. Buharların görünümü, lekeye yandan bakıldığında gözlenir ve ortaya çıktıklarında hemen bir kenara bırakılırlar.
ilaç bir kenara. Hazırlığın soğumasını bekleyin, filtre kağıdını çıkarın, boyayı boşaltın ve lekeyi suyla yıkayın. O zamanlar
hücrelerin rengi %5 H asit solüsyonuyla giderilir https://pandia.ru/text/79/131/images/image009_42.gif "width="11" height="23 src=">. Bunu yapmak için slayt 2-3 kez bir bardak sülfürik asit içine daldırılır,
onu içinde tutmadan. Preparat tekrar suyla iyice yıkanır ve 3 ila 5 dakika metilen mavisi (Leffler'e göre) ile boyanır. Boya boşaltılır, müstahzar su ile yıkanır, kurutulur ve daldırma sistemi ile incelenir. Düzgün boyandıklarında aside dirençli bakterilerin hücreleri kırmızı, aside dayanıklı olmayan bakterilerin hücreleri kırmızıdır. – Mavi.
3.3.4 Hareketliliğin belirlenmesi
Çalışılan kültürün %0,2 ... %0,5 yarı sıvı agar sütununda enjeksiyonla ekimini yapın. Büyüme özelliklerinin kendini en net şekilde gösterebilmesi için test tüpü duvarının hemen yakınında bir delik açılır. Ekim 24 saat termostata yerleştirilir. Bu şekilde yapılan ekim, hareketli mikroorganizmaları tespit etmeyi ve hareketsiz olanlardan ayırmayı mümkün kılar.
Hareketsiz bakteri formları enjeksiyon hattı boyunca büyür ve silindirik veya konik şekilli küçük büyümeler oluşturur. Çevre tamamen şeffaf kalır. Bu tür aşılama sırasında hareketli mikroplar, ortamın tüm kalınlığı boyunca aşağı yukarı eşit olarak yayılan belirgin bulanıklığa neden olur.
3.4 Fizyolojik ve biyokimyasal özelliklerin incelenmesi
tanımlanabilir bakteri
3.4.1 Moleküler oksijen ile ilişkisi
Moleküler oksijen ile ilgili olarak, mikroorganizmalar dört gruba ayrılır: zorunlu aeroblar, mikroaerofiller, fakültatif aeroblar (anaeroblar) ve zorunlu anaeroblar. Yargılamak
Mikroorganizmaların belirli bir gruba ait olduğu konusunda, mikrobiyal süspansiyon, agarize besin ortamı eritilmiş ve 45 ºС sıcaklığa soğutulmuş test tüplerine ekilir. Ekim enjeksiyon ile de yapılabilir. katı aeroblar ortamın yüzeyinde ve üst tabakada büyür, mikroaerofiller- yüzeyden biraz uzakta. Fakültatif anaeroblar genellikle ortamın kalınlığı boyunca gelişir. katı anaeroblar sadece ortamın derinliğinde, tüpün en altında büyür (Şekil 6).
|
1 - aeroblar; 2 – mikroaerofiller; 3 - fakültatif anaeroblar;
4 - anaeroblar
Şekil 6 - Bir enjeksiyonla aşılandığında mikroorganizmaların büyümesi ( fakat) ve erimiş yoğun bir ortama aşılandığında ( B)
3.4.2 Glikoz ve peptonlu besiyerinde büyüme
Kültür, aşağıdakileri içeren sıvı bir ortama steril bir öze ile verilir: 5.0 g/l pepton, 1.0 g/l K2HP04, 10.0 g/l glukoz, 2 ml bromtimol mavisi (%1.6 alkol solüsyonu), test tüplerine dökülen damıtılmış su ( Her biri 8 ... 10 ml) şamandıralı. Yetiştirme süresi, 30 °C sıcaklıktaki bir termostatta 7 gündür. Mikroorganizmaların büyümesi veya yokluğu, ortamın bulanıklığı, bir film veya tortu oluşumu ile belirlenir. İndikatörün (bromotimol mavisi) rengindeki bir değişiklik, asidik (ortamın sarı rengi) veya alkalin (ortamın mavi rengi) metabolik ürünlerin oluşumunu gösterir. Gaz oluşumu, şamandıra içinde birikmesiyle kanıtlanır. Gözlemlerin sonuçları steril bir ortamla karşılaştırılır.
3.4.3 Jelatin ortamında büyüme
Mikroorganizmalarda hücre dışı proteolitik enzimlerin aktivitesi, substrat olarak jelatin, kazein veya diğer proteinler kullanılarak belirlenir. Jelatinli ortam, et-pepton suyu (MPB) ve %10-15 jelatinden (MB) oluşur. Ekim enjeksiyon ile gerçekleştirilir.
Mikroorganizma hücreleri bakteriyolojik bir iğne ile eklemden steril olarak seçilir ve iğne, tüpün dibine NRM kolonunun kalınlığına kadar sokulur.
Yetiştirme süresi oda sıcaklığında 7 ila 10 gündür. Jelatinin sıvılaşması görsel olarak not edilir. Jelatin sıvılaşırsa, sıvılaşmanın yoğunluğunu ve şeklini belirtin - katmanlı, huni şeklinde, torba şeklinde, krater şeklinde, şalgam şeklinde, kabarcık şeklinde.
3.4.4 Sütlü besiyerinde büyüme
Petri kaplarında "süt agar" üzerine ekim, bakterilerin süt kazeini parçalama kabiliyetini belirlemek için yapılır. Besiyeri eşit kısımlarda steril yağsız süt ve steril %3 sulu agar-agardan oluşur. Bakteriler, kabın çapı boyunca veya kabın bölündüğü sektörün ortasına bir vuruş çizerek bir halka halinde ekilir. Bakterilerin 30 °C sıcaklıktaki bir termostatta üreme süresi 7 gündür. Kazein hidrolizi, kolonilerin etrafındaki ortamın temizleme bölgesi veya inme boyunca büyüyen mikroorganizmaların kültürü ile tespit edilir. Bölge özellikle besiyerinin %5 trikloroasetik asit solüsyonu ile büyümüş bakterilerle işlenmesinden sonra açıkça görülebilir. Kazein hidroliz bölgesi, vuruş veya koloninin kenarından hafif bölgenin sınırına kadar milimetre cinsinden ölçülür. Işık bölgesinin çapı ne kadar büyük olursa, bakterilerin kazeinolitik aktivitesi o kadar yüksek olur.
3.4.5 Nişasta ortamında büyüme
(g/l): pepton içeren nişastalı (Petri kaplarında) agar ortamında tohumlama – 10.0; KN2R04 – 5.0; çözünür nişasta – 2.0; ağar – 15.0; pH 6.8 – 7.0, mikroorganizmalar tarafından amilaz oluşumunu belirlemek için üretilmiştir. Bakteriler, kabın çapı boyunca veya kabın bölündüğü sektörün ortasına bir vuruş çizerek bir halka halinde ekilir. Bakterilerin üreme süresi, 30 °C sıcaklıktaki bir termostatta 7 gündür. Nişasta hidrolizi, ortamın büyütülmüş bakterilerle Lugol solüsyonu ile işlenmesinden sonra tespit edilir. Bunu yapmak için, ortamın yüzeyine 3 ila 5 ml Lugol çözeltisi dökülür. Nişasta içeren ortam maviye döner ve nişasta dekstrinlere hidrolize edilmişse hidroliz bölgesi renksiz kalır veya kırmızımsı kahverengi bir renk alır. Nişasta hidroliz bölgesi, vuruşun (koloni) kenarından hafif bölgenin (mm) sınırına kadar ölçülür. Işık bölgesinin çapı ne kadar büyük olursa, amilaz aktivitesi o kadar yüksek olur.
3.4.6 katalaz testi
Büyütülmüş kültürün bir kısmı, bir cam slayt üzerinde bir %3 hidrojen peroksit damlası içinde bir bakteriyolojik halka kullanılarak süspanse edilir. Katalazın varlığı, bakterilerin çıplak gözle veya düşük büyütmede bir mikroskop altında girmesinden 1-5 dakika sonra gözlenen gaz kabarcıklarının oluşumu ile kanıtlanır. Birkaç damla hidrojen peroksiti doğrudan bir koloniye veya agar slant üzerinde yetiştirilen bir kültüre uygulayabilir ve moleküler oksijen salınımını gözlemleyebilirsiniz.
3.4.7 Bakteriyel duyarlılığın belirlenmesi
antibiyotiklere
Bazı antibiyotiklerle emprenye edilmiş hazır kağıt diskler kullanılarak mikroorganizmaların antibiyotiklere duyarlılığını belirlemek uygundur. İncelenen mikroorganizmalar, uygun bir yoğun besin ortamında büyütülür. Çalışılan mikroorganizmanın kalın bir süspansiyonu, hücrelerin katı bir besin ortamının yüzeyinden suyla yıkanmasıyla steril musluk suyunda hazırlanır. Brülörün alevi yakınında çalışarak, elde edilen süspansiyondan 1 ml ekleyin.
20 ml agar ortamı eritilmiş ve örneğin et-pepton agar (MPA) ile 50 ºС sıcaklığa soğutulmuş bir test tüpüne. Mikroorganizmalar sıvı bir besin ortamında büyütülmüşse, uygun hacimde kültür agara eklenir. Tüpün içeriği hızlı ve iyice karıştırılır ve steril bir Petri kabına dökülür.
Ortam sertleşince üzerine kağıt serilir.
diskler birbirinden eşit uzaklıkta ve belli bir mesafede
Kupanın kenarından 1.5 ... 2.0 cm. Antibiyotiklerin agar ortamının kalınlığına daha iyi yayılması için Petri kapları 2 saat oda sıcaklığında tutulur ve daha sonra döndürülmeden 30 ºС sıcaklıkta 24 saat termostata yerleştirilir. Bir gün sonra, incelenen mikroorganizmaların büyümesinin diskler etrafında inhibisyon bölgelerinin oluşumu not edilir. İncelenen bakteri belirli antibiyotiklere duyarlıysa, disklerin çevresinde kültür üremesi olmayan bölgeler bulunmaz. Büyüme inhibisyon bölgesinin çapı bir milimetre cetvelle ölçülür ve sonuçlar Tablo 3'te kaydedilir. 30 mm'den büyük bir bölge şunu gösterir:
mikroorganizmaların antibiyotiğe karşı yüksek duyarlılığı ve 12 mm'den az - zayıf duyarlılık hakkında.
Deneyci için çözümler mevcut olduğunda
içeren antibiyotik maddeler veya kültür sıvıları
antibiyotik, agar kalınlığında delikler kullanarak yöntemi kullanın.
Bu durumda, test mikroorganizması ile aşılanmış donmuş bir agar ortamında, kabın kenarından 1,5–2,0 cm mesafede steril bir mantar matkabı (6 ila 8 mm çapında) ile delikler açılır.
Kuyucuklara antibiyotik solüsyonları veya kültür sıvısı eklenir. Bu yöntem aynı zamanda sıvı bir ortamda yetiştirilen mikroorganizmaların antibiyotik maddeler oluşturma yeteneğinin ortaya çıkarılmasını da mümkün kılmaktadır.
Tablo 3 – Antibiyotiklerin bakteri üremesine etkisi
Antibiyotik | Büyüme inhibisyon bölgelerinin çapı, mm |
Penisilin içeren disk | |
Kloramfenikol içeren disk |
4 KONTROL SORUSU
1. Aşağıdaki terimleri tanımlayın:
- gerilmek; otantik suş; tip zorlanma;
- koloni;
– kültürel varlıklar;
- taksonomi;
- sınıflandırma;
- isimlendirme;
- plazmit;
- Faj tiplemesi.
2. Mikroorganizmaların taksonomisi hangi bölümleri içerir? Onlara bir açıklama yapın.
3. Mikroorganizmaların mevcut sınıflandırma sistemleri neden yapaydır?
5. Aynı tür mikroorganizmanın farklı suşlarını hangi özellikler ayırt eder?
6. Hangi taksonomik mikroorganizma kategorileri zorunlu, hangileri isteğe bağlıdır?
7. Mikroorganizmaların isimlendirilmesi için temel kuralları listeleyin.
8. Mikroorganizma tanımlamasının temel amacı nedir?
9. Farklı prokaryot ve ökaryot gruplarının sınıflandırılması ve tanımlanması ilkeleri arasındaki fark nedir?
10. Bakterilerin tanımlanmasında ve tanımlanmasında hangi özellikler incelenir?
11. Mikroorganizmaların yüzey, derin ve dip kolonilerini tanımlarken hangi işaretler dikkate alınır?
12. Mikroorganizmaların inme ile büyümesini tanımlarken hangi özellikler not edilir?
13. Bir sıvı besin ortamında mikroorganizmaların büyümesini karakterize ederken nelere dikkat edilir?
14. Bakteri hücrelerinin morfolojik özelliklerini ve organizasyonunu hangi özellikler içerir?
15. Bakterileri tanımlarken hangi fizyolojik ve biyokimyasal özellikler incelenir?
16. Kemotaksonomik yöntemler ne zaman kullanılmalıdır?
17. Kemo-taksonomik belirteç olarak kullanılan maddelere örnekler verin?
18. Protein taksonomisinin özellikleri nelerdir?
19. Sayısal taksonomi yöntemini açıklayınız, ne gibi sınırlamaları vardır?
20. Bakterilerin filogenetik ilişkilerini değerlendirmek için hangi yöntemler kullanılır?
21. DNA prob yönteminin özü ve yöntemden farkı nedir?
DNA-DNA hibridizasyonu?
22. Ribozomal RNA'daki nükleotid dizilerini analiz etme yönteminin özellikleri nelerdir?
23. "Burgey's Bacteria Key"deki bakterilerin sınıflandırılmasının temelini hangi işaretler oluşturur?
24. Yeni bakteri türleri tanımlanırken hangi özellikler ve özellikler incelenir?
25. Tanımlanmış bir bakterinin saflığını hangi yöntemler belirler?
26. Gram boyama tekniğini uygulamak için temel kurallar nelerdir?
27. Mikroorganizmalar moleküler oksijene göre hangi gruplara ayrılır?
28. Mikroorganizmalarda hücre dışı protolitik enzimlerin aktivitesini belirlemede substrat olarak ne kullanılır?
29. Mikroorganizmaların antibiyotiklere duyarlılığını belirlemek için hangi yöntemleri biliyorsunuz, özelliklerini verin.
30. Mikroorganizmalar tarafından amilaz oluşumunu hangi yöntem belirler?
31. Tohumlama, hareketli mikroorganizmaları hareketsiz olanlardan tanımlamayı ve ayırmayı nasıl mümkün kılar?
5 BOYA VE BESLEYİCİ ORTAM TARİFİ
5.1 Fuchsin bazik karbolik (fuchsin Tsilya)
- taze damıtılmış fenolün %5 sulu çözeltisi - 100 ml;
- bazik fuksin doymuş alkol çözeltisi - 10 ml;
Hazırlanan karışım 48 saat sonra süzülür.
5.2 Metilen mavisi (Loeffler'e göre)
- metilen mavisinin doymuş alkol çözeltisi - 30 ml;
- damıtılmış su - 100 mi;
- %1 sulu KOH çözeltisi - 1 ml.
5.3 Et pepton suyu (MPB)
500 g yağsız ve tendonsuz kıyma 1 litre musluk suyuna dökülür ve oda sıcaklığında 12 saat veya termostatta 37 ºС - 2 saat ve 50 ºС - bir saat sıcaklıkta çıkarılır. Daha sonra et gazlı bezle sıkılır ve elde edilen infüzyon 30 dakika kaynatılır. Bu proteinleri katlar. Soğutulan kütle bir pamuklu filtreden süzülür ve orijinal hacme kadar su ile doldurulur. Ayrıca, 1 litre et suyuna 5 ila 10 g pepton ve 5 g sofra tuzu eklenir. Ortam, pepton eriyene kadar ısıtılır, sürekli karıştırılır. MPB, 20 dakika boyunca 2 atm'lik bir basınçta sterilize edilir.
5.4 Et pepton agar (MPA)
1 litre MPB'ye 20 g agar ekleyin. Ortam, agar eriyene kadar ısıtılır, ardından ortamın zayıf alkali bir reaksiyonu kurulur.
%20 NaCO64" yükseklik="52" bgcolor="beyaz" style="dikey hizalama:üst;arka plan: beyaz">
Yükleniyor...