植民地時代の細菌の形態は、ヘルプ微生物学者が決定し、耕作細菌種の「プロファイル」を完了させることを、それらの記述的な機能です。寒天培地中の多くの種類の細菌は、コロニーの形でのそれらの細胞凝集体の特徴によって容易に区別できることを考慮に入れなければならない。
細菌コロニーのこの属性は、それらが「シード」されたか、純粋な培養物(単一の分離された種)または混合培養物(未知の種の混合物)で接種されたかに関係なく、固体培養培地で容易に目に見えます。分類学的識別のための文字として使用されます。
Staphylococcus aureusのさまざまな植民地形態(出典:New HanseN via Wikimedia Commons)
細菌のコロニーの形態は、巨視的および微視的な観点の両方から非常に変動しやすく、走査型電子顕微鏡によるコロニーの観察から実証された事実であり、その超微細構造の驚くべき詳細を理解できます。
バクテリアと他の微生物の両方がコロニーの形で固体表面で成長することができるので、このタイプの成長の特徴の知識は、自然環境と環境との関係で微生物を研究する人々にとって非常に重要です(「微生物生態学者」)。
植民地の成長の特徴
実験室で成長し、自然環境で見つかる細菌種のほとんどは、液体培地と固体培地の両方で成長する能力があります。
液体培地で
液体培地での増殖は通常、培養物の光学密度を経時的に測定することにより、実験的に「追跡」されます。
このプロセスは、無菌の栄養培地に対象の細菌種を接種し、分光光度計と呼ばれる電子デバイスで測定される光学密度の増加として決定される「濁度」の経時的な増加を監視することで構成されます。 。
特定の波長での光学濃度値がそれ以上増加しないことが明らかになると、研究者は通常、時間の関数として得られた値をグラフ化し、細菌の増殖曲線として知られているものを取得します。
このようにして得られた曲線では、4つの明確に定義されたフェーズが観察されるため、規則的な動作は簡単に識別できます(分析される細菌のほとんどすべての種で発生するため)。
-「ラグ」または遅延フェーズ。
-対数または指数関数的フェーズ(突然の成長)。
-固定相(曲線のセット)。
-死滅期(光学濃度の低下)。
固体培地で
細胞は移動流体に分散されず、凝集して明確なコロニーを形成するため、固体培地での細菌の増殖は液体培地とは多少異なります。
通常、固形培地での成長はコロニーの両端に向かうほど速くなります。つまり、より活発に分裂する細胞は末梢にあり、中央領域にある細胞はより「古く」、不活性ですそして、それらは自己分解(死)の過程を経ます。
一部の著者は、コロニーにおけるこれらの成長の違いは、酸素、栄養素、さらにはコロニー内の細菌によって生成される毒性産物の勾配の存在に起因するとし、極端な場合には、栄養素と酸素の濃度がより高いと述べています中心に向かって。
コロニーの境界線が中央部分よりも薄い場合、酸素と栄養物質はこれらの領域では中心部よりも拡散しやすく、逆に拡散プロセスが非常に遅いため、拡散が妨げられます。効率的な細胞分裂。
細菌コロニーにおける特定の形態パターンの定義は、代謝的にだけでなく、遺伝子発現、細胞間コミュニケーションプロセスなどにも関連して高度に制御されたプロセスであることをコメントすることも重要です。
さらに、コロニーの形態は、環境の構成、温度、湿度のパーセンテージなど、多くの環境要因に依存します。
細菌コロニーの形態の種類
細菌のコロニーの形態は、肉眼で(肉眼で)分析したり、顕微鏡(顕微鏡などの観察器具を使用)で分析したりできます。
巨視的な観点から、細菌コロニーの形態は、一般的な形状、標高、およびマージンまたはエッジの特性に基づいて分析できます。
細菌のコロニーが提示できる形態の種類(出典:機械可読の著者は提供されていません。Ewenが想定しています(著作権の主張に基づく)。WikimediaCommons経由)
一般的な形状とマージンまたはエッジの特性を理解するには、コロニーを下から上に見ていきます(これらを制御された条件下でペトリ皿で増殖させた場合)。標高のタイプは、コロニーを横向きまたは横から見て、プレートを目の高さに保ちます。
その一般的な形によると
この場合、細菌のコロニーは次のようになります:
-尖った:互いに近い点の小さな集合体として成長するもの。
-円形:完全に円形の非常に均一なコロニーです。
-フィラメント状:中央領域または核から突き出るフィラメントとして成長するコロニー。
-不規則:形状が定義されておらず、不定形のコロニー。
-Rhizoids:名前が示すように、これらのコロニーは植物の根と同じように成長します。
-紡錘形:細長い形をしたコロニー。まるで縁が縦に伸びた楕円であるかのように。
マージンやボーダーによると
コロニーには、さまざまなタイプのマージンまたはボーダーがあります。
-全体
- 縮れた
-ロブレイテッド
-侵食
-フィラメント状
-カーリー(木の年輪のように見えるもの)。
その標高によると
最後に、固形培地上のこれらの細菌細胞凝集体の上昇に応じて、コロニーは次のいずれかになります。
-フラット:高度がほとんどまたはまったくないもの。
-高所:表面にわずかに突き出ていますが、通常の方法で行われます。つまり、高さはコロニーの直径全体で均一です。
-凸面:中央で顕著に上昇しているが、マージンが表面に付着しているもの。
-Pulvinate:表面から目立つように突出する「ドーム」に似たもの。
-Umbonadas:隆起したエッジを示すが、中心に向かってより大きな細胞塊を「投影」し、乳房に似た形状を獲得する(「マミリフォーム」)ことを特徴とするコロニー。
テクスチャーによると
前述の特性に加えて、細菌のコロニーは、コロニーが定義されているような方法で、肉眼で認識できるさまざまなテクスチャーを提示することもできます
-柔らかく光沢のある
- 粗い
-しわ
-外観が乾燥またはほこりが多い。
参考文献
- 松下雅明、平松文夫、小林信明、小沢哲也、山崎裕也、松山哲也(2004)。細菌のコロニー形成:実験とモデリング。バイオフィルム、1(4)、305-317。
- 松下雅夫、脇田順、伊藤博、渡辺和夫、新井敏夫、松山徹、…、三村雅夫(1999)。細菌細胞集団によるコロニーパターンの形成。Physica A:統計力学とその応用、274(1-2)、190-199。
- Prescott、H.、&Harley、JP(2003)。微生物学。マグローヒル高等教育、412-413。
- Shapiro、JA(1995)。細菌コロニーパターンの重要性。バイオエッセイ、17(7)、597-607。
- Shapiro、JA、&Trubatch、D.(1991)。細菌コロニー形態形成における逐次的事象。Physica D:非線形現象、49(1-2)、214-223。
- スーザ、AM、マチャド、I。、ニコラウ、A。、およびペレイラ、MO(2013)。細菌のプロファイリングに向けたコロニー形態同定の改善。 Journal of microbiological methods、95(3)、327-335。