微生物株は、純粋な培地中で増殖させ、通常は同じ初期コロニーから派生する生物の連続で構成された単一の微生物分離株からの子孫のセットです。
菌株は、同じ種の他のものとわずかに異なる特定の表現型および/または遺伝子型の特徴を共有する微生物種の集団の個体のセットも表しますが、その違いはそれらを異なる種として分類するには十分ではありません。
耐性微生物が増殖する抗生物質を添加した固体培養培地を含むペトリ皿の写真（出典：Microrao / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)、Wikimedia Commons経由）
菌株について調査されるパラメータと特性がその種にのみ固有であることを科学者に保証するため、菌株はあらゆる微生物学的研究の「基礎」です。さらに、特定の方法で調査の再現性を保証できます。
たとえば、微生物学の分類学的研究の場合、最初の目的は、分類する生物の「系統」を取得することです。これにより、このサブセットを区別する分類学的特性のそれぞれがどれであるかを正確に定義できるためです。微生物の他の種の1つの種の人口の。
この株は、微生物の種を長期間、つまりその自然環境から遠く離れた場所で生存および分離させることができます。細菌、真菌、ウイルス、原生動物、藻類など、さまざまな種類の多くの微生物の菌株を取得できます。
菌株の維持のために、菌株は菌類の胞子や外部の微生物剤などの汚染物質との接触を避けるため、菌株は厳重に隔離しておく必要があります。
ひずみ特性
すべての株は、それらが表す微生物（種）の種類に関係なく、いくつかの基本的なパラメーターを満たす必要があります。
-遺伝系統が安定しているか、遺伝的忠実度が高い
遺伝的に言えば、培地内にいるすべての個体が互いにできるだけ近くにいることが重要です。つまり、それらはすべて同じ個人、または少なくとも同じ集団に由来します。
-維持または成長が容易でなければならない
菌株に属する個体は、インビトロ環境で維持するのが容易でなければならない。つまり、すべての微生物が自然環境から自分自身を隔離できるわけではありません。これらが外部の培地で増殖することが困難な場合、それらの生物学は、それらが研究室で隔離されている環境への最小限の変更で簡単に変更できます。
-彼らは最適な条件下で急速な成長と発展をする必要があります
分離された微生物がこの目的に使用される培地内で急速に成長しない場合、環境から栄養素を枯渇させたり、フェーズを変更したり、これらの条件下での生存を危うくする可能性があるため、研究のために保存することは困難です。 。
-定義された特性とパラメータを提示する必要がある
分離された微生物の菌株は、それを同一にそして特に同一の個体に関連させる共通の特徴を持たなければならない。これらの特性は、長期にわたって一定でなければなりません。
-取り扱いが簡単
一般に、日常的な調査で使用される菌株は、過度に厳密または複雑なツールやプロトコルを必要としません。これにより、学生と新しい研究者の両方が長期にわたって研究の継続性を維持できるようになります。
ID
分子同定
新たに分離された菌株を識別する方法はいくつかあります。しかし、現在、ほとんどすべての種の同一性を決定するための最も正確で高速かつ単純な手法は、個体のゲノムを構成する遺伝子配列のいくつかの領域の分析です。
通常、これらの分析は、PCR技術（ポリメラーゼ連鎖反応）を使用してDNAの特定の領域を増幅することによって実行されます。これらの手法は、エッジ、ファミリー、およびアイデンティティが望まれる微生物のタイプによって異なります。これらの地域は一般に次のとおりです。
-リボソームRNAをコードする領域
-呼吸に関与するタンパク質サブユニットをコードする遺伝子（特に生物が好気性の場合）
-アクチンマイクロフィラメント（細胞骨格の一部）をコードする遺伝子領域
-光合成に関与する葉緑体またはタンパク質サブユニットの一部の遺伝的領域（一部の藻類および藍藻類、およびすべての植物）
これらのゲノム断片の増幅に成功したら、シーケンスを行って、ゲノムのこれらの領域を構成するヌクレオチドの順序を決定します。これは、シーケンサーと呼ばれる特殊な機器を使用したNGS（次世代シーケンシング）技術によって行われます。
シーケンスされた領域は、以前にすでに報告されているこのタイプの微生物のシーケンスと比較されます。これは、たとえば、GenBank Webサイト（https：// www。 ncbi.nlm.nih.gov/genbank/）。
形態学的識別
遺伝的特性を分析するための分子生物学ツールがない研究所では、他の表現型パラメーターを使用して、多くの微生物の菌株を特定します。ここでも、研究される表現型の特徴は、考慮される生物、門、家族および種によって異なります。これらのパラメータの中で調査されます：
-培地中の微生物の形態学的特徴。色、形、質感、成長のタイプなどの特徴が観察されます。
-生化学的ツールを使用した代謝産物の分析。二次代謝産物、排泄された化合物などの生産が研究されています。
-タンパク質の特性化と結晶化。微生物の内部タンパク質は独立して抽出され、研究されます。
微生物学的研究における典型的なことは、両方のタイプの同定、すなわち形態学的観察と分子分析の両方による菌株の特徴付けを行うことです。
菌株の分離
菌株の分離には、微生物のある種を別の種から分離するためにも使用されるいくつかの技術が含まれます。対象となる種の株を分離する能力は、その明確な特徴を正確に決定するために不可欠です。
ほとんどの菌株分離技術は、微生物学の父であるルイスパスツールとロバートコッホによって19世紀に作成されました。両方とも、彼らが研究した微生物の純粋な細胞培養物（株）を入手することに熱心に取り組んでいました。
出典：Sentebrinka / CC BY（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)、Wikimedia Commons経由
これらの細胞培養を得るために、彼らは、滅菌したつまようじの使用から、彼らが研究した微生物が成長するように準備された培養培地の組成の変化まで、多種多様な技術と道具を探求しました。
菌株分離技術
現在、これらの研究者によって開発および使用されているすべての手法と、いくつかのより現代的な手法は、次の6種類に分類されています。
- 引っかき傷、引っかき傷、または引っかき傷：細くて先のとがった器具を使用して、微生物が見つかった場所に触れます（特に、固体培地でin vitroで培養した培養の場合）。無菌の栄養豊富な固体培地は、微生物が触れられた端で引っ掻かれます。
- 培地への浸漬または融合：微生物の少量のサンプルを採取し（前の手法で採取したものと同様にすることができます）、液体の状態で増殖培地の中に入れ、寒天を加えて固化させます。冷めるのを待ちます。コロニーが見られるのは、微生物が高度に発達したときだけです。
- 連続希釈：種が収集された元の場所からのサンプルは、他の微生物を含まない滅菌培地で連続的に希釈されます。希釈液は固形培地に「播種」され、コロニーが出現すると予想されます。
- 専用培地：これらは、対象となる種類の微生物のみの増殖を可能にする培地です。つまり、菌株の成長のみを分離できる成分または栄養素が含まれています。
- 手動または機械的分離：分離する微生物の少量のサンプルを配置し、顕微鏡を使用して、単一の種の個体とそれを取り巻く残りの個体との分離を試みます。
これらのテクニックのいくつかは、他のものより使いやすいです。しかし、研究者は研究種の生物学的特性に応じてそれらを使用します。
参考文献
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