МОРФОЛОГИЯ КОЛОНИАЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ: ХАРАКТЕРИСТИКА И ВИДЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Колониальный бактериальный морфология являются описательными признаками , которые помогают определить , микробиологи и завершить «профиль» в течение возделываемых видов бактерий. Необходимо учитывать, что многие виды бактерий в агаризованной среде легко различить по характеристикам их клеточных агрегатов в виде колоний.

Этот признак бактериальных колоний легко виден на твердых питательных средах, независимо от того, были ли они «засеяны» или засеяны чистыми культурами (один изолированный вид) или смешанными культурами (смесь неизвестных видов), и в этом случае они многократно используется как символ для таксономической идентификации.

Различные колониальные морфологии Staphylococcus aureus (Источник: New HanseN через Wikimedia Commons)

Морфология бактериальных колоний сильно различается как с макроскопической, так и с микроскопической точки зрения, что демонстрируется при наблюдении за колониями с помощью сканирующей электронной микроскопии, где можно оценить удивительные детали их ультраструктуры.

Поскольку как бактерии, так и другие микроорганизмы способны расти на твердых поверхностях в виде колоний, знание характеристик этого типа роста очень важно для тех, кто изучает микробы в их естественной среде обитания и их взаимоотношения с окружающей средой (« микробные экологи »).

Характеристики колониального роста

Большинство видов бактерий, которые выращиваются в лаборатории и обнаруживаются в естественной среде, обладают способностью расти как в жидких, так и в твердых средах.

В жидкой среде

Рост в жидких средах обычно «отслеживается» экспериментально путем измерения оптической плотности культуры во времени.

Этот процесс состоит из инокуляции стерильной питательной среды интересующими видами бактерий и мониторинга увеличения «мутности» с течением времени, которое определяется как увеличение оптической плотности, которое измеряется электронным устройством, называемым спектрофотометром. ,

Когда становится очевидным, что значения оптической плотности на данной длине волны больше не увеличиваются, исследователь обычно отображает полученные значения как функцию времени и получает так называемую кривую роста бактерий.

На полученных таким образом кривых легко различить регулярное поведение (поскольку оно встречается практически у всех проанализированных видов бактерий), поскольку наблюдаются четыре четко определенных фазы:

- Фаза «запаздывания» или задержки.

- Логарифмическая или экспоненциальная фаза (внезапного роста).

- стационарная фаза (набор кривой).

- фаза смерти (снижение оптической плотности).

В твердой среде

Рост бактерий в твердой среде несколько отличается от роста в жидкой среде, поскольку клетки не диспергированы в движущейся жидкости, а скорее агрегируют, образуя четко определенные колонии.

Обычно рост в твердой среде происходит быстрее по направлению к краям колонии или, другими словами, клетки, которые делятся более активно, находятся на периферии, в то время как те, что в центральной области, более «старые», они неактивны. и они подвергаются процессам автолиза (смерти).

Некоторые авторы объясняют эти различия в росте колоний существованием градиентов кислорода, питательных веществ и даже токсичных продуктов, продуцируемых бактериями внутри колоний, утверждая, что в крайних случаях концентрация питательных веществ и кислорода выше, чем к центру.

Учитывая, что границы колоний менее толстые, чем центральная часть, кислород и питательный материал легче диффундируют в этих областях, чем в центре, где, наоборот, процессы диффузии настолько медленны, что препятствуют эффективное деление клеток.

Также важно отметить, что определение данного морфологического паттерна в бактериальной колонии является строго контролируемым процессом не только метаболически, но и в отношении экспрессии генов, процессов межклеточной коммуникации и т. Д.

Кроме того, морфология колонии зависит от множества факторов окружающей среды, таких как состав окружающей среды, температура, процент влажности и другие.

Типы форм бактериальных колоний

Морфология бактериальной колонии может быть проанализирована с макроскопической точки зрения (невооруженным глазом) или микроскопической (с использованием инструментов наблюдения, таких как микроскопы).

С макроскопической точки зрения морфология бактериальных колоний может быть проанализирована на основе характеристик общей формы, возвышения и краев или краев.

Типы морфологии, которые может представлять бактериальная колония (Источник: автор не указан в машиночитаемом формате. Предполагается Юэн (на основании заявлений об авторских правах). Через Wikimedia Commons)

Оценка общей формы и характеристик полей или краев достигается путем взгляда на колонии снизу вверх (когда они выращиваются в чашке Петри в контролируемых условиях); в то время как тип возвышения определяется путем взгляда на колонию в профиль или сбоку, держа пластину на уровне глаз.

По общему виду

В этом случае колонии бактерий могут быть:

- Остроконечные: те, которые растут как небольшие совокупности точек, расположенных близко друг к другу.

- Круглые: это очень однородные колонии, полностью круглые.

- Нитчатые: колонии, которые растут в виде нитей, выходящих из центральной области или ядра.

- Нерегулярные: колонии, не имеющие определенной формы и довольно аморфные.

- Ризоиды: как следует из названия, эти колонии растут подобно корням растения.

- Веретенообразные: те колонии, которые имеют удлиненную форму, как если бы это был эллипс, края которого вытянуты в продольном направлении.

По полям или границам

Колонии могут иметь разные типы полей или границ, среди которых:

- Все

- Кудрявый

- Лобулированный

- размыты

- нитчатый

- Кудрявые (похожие на кольца дерева).

По высоте

Наконец, в зависимости от роста этих агрегатов бактериальных клеток на твердой среде, колонии могут быть:

- Плоский: с небольшим возвышением или без него.

- С возвышением: они слегка выступают на поверхность, но делают это обычным образом, то есть высота одинакова по всему диаметру колонии.

- Выпуклые: те, которые более заметно поднимаются в центре, но края которых остаются прикрепленными к поверхности.

- Pulvinate: те, которые напоминают «купол», который заметно выступает над поверхностью.

- Umbonadas: те колонии, которые имеют приподнятые края, но характеризуются «выступом» большей массы клеток к центру, приобретая форму, подобную груди («мамлиформная»).

По фактуре

Помимо упомянутых характеристик, колонии бактерий могут также иметь различную структуру, которую можно увидеть невооруженным глазом, таким образом, чтобы колонии были определены.

- Мягкие и блестящие

- Грубый

- морщинистая

- Сухой или пыльный вид.

Ссылки

1. Мацусита, М., Хирамацу, Ф., Кобаяси, Н., Одзава, Т., Ямазаки, Ю., и Мацуяма, Т. (2004). Колонообразование у бактерий: эксперименты и моделирование. Биопленки, 1 (4), 305-317.
2. Мацусита, М., Вакита, Дж., Ито, Х., Ватанабе, К., Араи, Т., Мацуяма, Т.,… и Мимура, М. (1999). Формирование структуры колоний популяцией бактериальных клеток. Physica A: Статистическая механика и ее приложения, 274 (1-2), 190-199.
3. Прескотт, Х. и Харли, Дж. П. (2003). Микробиология. Высшее образование Макгроу Хилл, 412-413.
4. Шапиро, Дж. А. (1995). Значение структуры бактериальных колоний. Биологические исследования, 17 (7), 597-607.
5. Шапиро Дж. А. и Трубач Д. (1991). Последовательные события в морфогенезе бактериальных колоний. Physica D: нелинейные явления, 49 (1-2), 214-223.
6. Соуза, AM, Мачадо, И., Николау, А., и Перейра, Миссури (2013). Улучшения в идентификации морфологии колоний для бактериального профилирования. Журнал микробиологических методов, 95 (3), 327-335.