מורפולוגיה חיידקית קולונאלית: מאפיינים וסוגים - ביולוגיה - 2025

מורפולוגיה החיידקים הקולוניאלית הן אלה תכונות תיאורי מיקרוביולוגי עזרה כדי לקבוע ולהשלים את "הפרופיל" של זן חיידקים מעובד. יש לקחת בחשבון שניתן להבחין בקלות בסוגים רבים של חיידקים במדיום agar על ידי המאפיינים של אגרגטים סלולריים שלהם בצורה של מושבות.

תכונה זו של מושבות חיידקים ניכרת בקלות בתקשורת תרבותית מוצקה, בין אם הם "זרעו" או חוסנו בתרבויות טהורות (מין בודד בודד) ובין אם עם תרבויות מעורבות (תערובת של מינים לא ידועים), ובמקרה זה פעמים רבות הם משמש כדמות להזדהות הטקסונומית.

מורפולוגיות קולוניאליות שונות של Staphylococcus aureus (מקור: New HanseN דרך Wikimedia Commons)

המורפולוגיה של מושבה חיידקית משתנה מאוד, הן מבחינה מקרוסקופית והן מבחינה מיקרוסקופית, עובדה שמודגמת מתוך התבוננות במושבות באמצעות סריקת מיקרוסקופיית אלקטרונים, שם ניתן להעריך פרטים מדהימים של האולטרה-תשתיות שלהם.

מכיוון שגם חיידקים וגם מיקרו-אורגניזמים אחרים מסוגלים לצמוח על משטחים מוצקים בצורה של מושבות, הידיעה על מאפייני צמיחה מסוג זה חשובה מאוד עבור אלה שחוקרים חיידקים בסביבתם הטבעית ויחסיהם עם הסביבה (" אקולוגים מיקרוביאלים ").

מאפייני צמיחה קולוניאלית

לרוב מיני החיידקים המגדלים במעבדה ונמצאים בסביבות טבע יש יכולת לגדול גם בתקשורת נוזלית וגם במוצק.

במדיום נוזלי

הצמיחה בתקשורת נוזלית בדרך כלל "מעקב" באופן ניסיוני באמצעות מדידות של הצפיפות האופטית של התרבות לאורך זמן.

תהליך זה מורכב מחיסול של מדיום מזין סטרילי עם מינים החיידקים המעניינים ומעקב אחר העלייה ב"עכירות "לאורך זמן, אשר נקבעת כעלייה בצפיפות האופטית, הנמדדת בעזרת מכשיר אלקטרוני המכונה ספקטרופוטומטר. .

ברגע שניכר שערכי הצפיפות האופטית באורך גל מסוים אינם מתגברים יותר, בדרך כלל החוקר משרטט את הערכים המתקבלים כפונקציה של זמן ומקבל מה שמכונה עקומת גדילה של חיידקים.

בעקומות שמתקבלות כך ניתן להבחין בקלות בהתנהגות רגילה (מכיוון שהיא מתרחשת כמעט בכל מיני החיידקים שניתחו), מכיוון שארבעה שלבים מוגדרים היטב:

- שלב "פיגור" או עיכוב.

- שלב לוגריתמי או מעריכי (של צמיחה פתאומית).

- שלב נייח (סט העקומה).

- שלב מוות (ירידה בצפיפות האופטית).

במדיום מוצק

גידול חיידקי במדיום מוצק שונה במקצת מאשר במדיום נוזלי, מכיוון שהתאים אינם מפוזרים בנוזל נע, אלא מצטברים ליצירת מושבות מוגדרות היטב.

בדרך כלל, הגידול במדיום מוצק מהיר יותר לקצוות המושבה, או במילים אחרות, התאים שמתחלקים באופן פעיל יותר נמצאים בפריפריה, בעוד שאלו שנמצאים באזור המרכז הם "ישנים יותר", הם אינם פעילים והם עוברים תהליכי אוטוליזה (מוות).

ישנם מחברים המייחסים את הבדלי הגידול הללו במושבות לקיומם של הדרגתיות של חמצן, חומרים מזינים ואפילו מוצרים רעילים המיוצרים על ידי חיידקים בתוך המושבות, ואומרים כי לכיוון הקצוות יש ריכוזים גבוהים יותר של חומרים מזינים וחמצן מאשר לכיוון המרכז.

בהתחשב בכך שגבולות המושבות פחות עבים מהחלק המרכזי, חמצן וחומר תזונתי מתפזר בקלות רבה יותר באזורים אלה מאשר במרכז, שם, נהפוך הוא, תהליכי הדיפוזיה הם כה איטיים עד שהם מונעים חלוקת תאים יעילה.

חשוב גם להעיר כי ההגדרה של דפוס מורפולוגי נתון במושבה חיידקית היא תהליך מבוקר מאוד, לא רק מטבולי, אלא גם ביחס לביטוי גנים, תהליכי תקשורת בין-תאים וכו '.

בנוסף, המורפולוגיה של מושבה תלויה במספר גורמים סביבתיים כמו הרכב הסביבה, טמפרטורה, אחוז לחות, בין היתר.

סוגי צורות של מושבות חיידקים

ניתן לנתח את המורפולוגיה של מושבה חיידקית מנקודת מבט מקרוסקופית (בעין בלתי מזוינת) או מיקרוסקופית (באמצעות מכשירי תצפית כמו מיקרוסקופים).

מבחינה מקרוסקופית, ניתן לנתח את המורפולוגיה של מושבות החיידק על פי מאפייני הצורה הכללית, הגובה והשוליים או הקצוות.

סוגי המורפולוגיה שמושבת חיידקים יכולה להציג (מקור: לא סיפק מחבר קריא במכונה. איון הניח (מבוסס על טענות בזכויות יוצרים). באמצעות ויקימדיה Commons)

הערכת הצורה הכללית ומאפייני השוליים או הקצוות מושגת על ידי התבוננות במושבות מלמטה למעלה (כאשר אלה מגדלים בכלי פטרי, בתנאים מבוקרים); ואילו סוג הגובה נבדל על ידי התבוננות במושבה בפרופיל או מהצד, תוך שמירה על הצלחת בגובה העיניים.

על פי צורתה הכללית

במקרה זה, מושבות החיידק יכולות להיות:

- מחודד: אלה הגדלים כצבירות קטנות של נקודות קרובות זו לזו.

- מעגלי: מדובר במושבות אחידות מאוד, עגולות לחלוטין.

- נימה: המושבות הגדלות כחוטים המקרינים מאזור מרכז או גרעין.

- לא סדיר: אותן מושבות שאין להן צורות מוגדרות והן אמורפיות למדי.

- Rhizoids: כשמו כן הוא, מושבות אלה גדלות בדומה לשורשי צמח.

- Fusiform: מושבות אלו בעלות צורה מוארכת, כאילו מדובר באליפסה שקצותיה נמתחים לאורך.

לפי השוליים או הגבולות

למושבות יכולות להיות סוגים שונים של שוליים או גבולות, ביניהם:

- שלם

- מתולתל

- מוגבלת

- ארויד

- נימה

- מתולתל (אלה שנראים כמו טבעות של עץ).

לפי העלאתו

לבסוף, תלוי בגובה של אגרגטים של תאים חיידקיים אלה על מדיום מוצק, המושבות יכולות להיות:

- שטוח: בעלי גובה מועט או חסר.

- מוגבהים: הם מקרינים מעט על פני השטח, אך הם עושים זאת באופן קבוע, כלומר הגובה אחיד לאורך כל קוטר המושבה.

- קמור: אלה העולים בצורה בולטת יותר במרכז, אך שוליהם נותרו צמודים למדי לפני השטח.

- Pulvinate: אלה הדומים ל"כיפה "הבולטת בולט מהשטח.

- Umbonadas: אותן מושבות המציגות קצוות מורמים אך מאופיינות ב"הקרנת "מסה גדולה יותר של תאים לעבר המרכז, וקבלת צורה הדומה לשד (" mamiliform ").

על פי המרקם

בנוסף למאפיינים שהוזכרו, מושבות החיידק יכולות להציג גם מרקמים שונים שניתן להעריך בעין בלתי מזוינת, באופן שהמושבות הוגדרו

- רך ומבריק

- מחוספס

- מקומט

- יבש או מאובק במראה.

הפניות

1. Matsushita, M., Hiramatsu, F., Kobayashi, N., Ozawa, T., Yamazaki, Y., & Matsuyama, T. (2004). היווצרות מושבה בחיידקים: ניסויים ומידול. ביו-סרטים, 1 (4), 305-317.
2. Matsushita, M., Wakita, J., Itoh, H., Watanabe, K., Arai, T., Matsuyama, T., … & Mimura, M. (1999). גיבוש דפוסי מושבה על ידי אוכלוסיית תאים חיידקיים. פיזיקה א ': מכניקה סטטיסטית ויישומיה, 274 (1-2), 190-199.
3. Prescott, H., & Harley, JP (2003). מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה. מקגרו היל השכלה גבוהה, 412-413.
4. שפירו, JA (1995). המשמעות של דפוסי מושבות חיידקים. Bioessays, 17 (7), 597-607.
5. שפירו, JA, & Trubatch, D. (1991). אירועים רציניים במורפוגנזה של מושבת החיידקים. פיסיקה ד ': תופעות לא לינאריות, 49 (1-2), 214-223.
6. Sousa, AM, Machado, I., Nicolau, A., & Pereira, MO (2013). שיפורים בזיהוי מורפולוגיה של המושבה לקראת פרופיל חיידקים. כתב העת לשיטות מיקרוביולוגיות, 95 (3), 327-335.