MORFOLOGIA BACTERIANĂ COLONIALĂ: CARACTERISTICI ȘI TIPURI - BIOLOGIE - 2025

Morfologia bacteriană colonială sunt acele caracteristici descriptive care ajuta microbiologi să determine și să completeze „profilul“ al unei specii de bacterii cultivabile. Trebuie să se țină cont de faptul că multe tipuri de bacterii dintr-un mediu agarizat se pot distinge ușor prin caracteristicile agregatelor lor celulare sub formă de colonii.

Acest atribut al coloniilor bacteriene este ușor vizibil pe mediile de cultură solide, indiferent dacă au fost „însămânțate” sau inoculate cu culturi pure (o singură specie izolată) sau cu culturi mixte (un amestec de specii necunoscute), caz în care de multe ori sunt folosit ca personaj pentru identificarea taxonomică.

Diferite morfologii coloniale ale Staphylococcus aureus (Sursa: New HanseN prin Wikimedia Commons)

Morfologia unei colonii bacteriene este extrem de variabilă, atât din punct de vedere macroscopic, cât și microscopic, fapt care este demonstrat din observarea coloniilor cu ajutorul microscopiei electronice de scanare, unde pot fi apreciate detalii uimitoare ale ultrastructurii lor.

Deoarece atât bacteriile, cât și alte microorganisme sunt capabile să crească pe suprafețe solide sub formă de colonii, cunoașterea caracteristicilor acestui tip de creștere este foarte importantă pentru cei care studiază microbii din mediul lor natural și relațiile lor cu mediul („ ecologii microbieni ”).

Caracteristicile creșterii coloniale

Majoritatea speciilor de bacterii care sunt cultivate într-un laborator și care se găsesc în medii naturale au capacitatea de a crește atât în ​​medii lichide, cât și solide.

În mediu lichid

Creșterea mediilor lichide este de obicei „urmărită” experimental prin măsurători ale densității optice a culturii în timp.

Acest proces constă în inocularea unui mediu nutritiv steril cu speciile bacteriene de interes și monitorizarea creșterii „turbidității” în timp, care este determinată ca o creștere a densității optice, care este măsurată cu un dispozitiv electronic numit spectrofotometru. .

Odată ce este evident că valorile densității optice la o lungime de undă dată nu cresc mai mult, cercetătorul grafică de obicei valorile obținute în funcție de timp și obține ceea ce este cunoscut sub numele de curbă de creștere bacteriană.

În curbele astfel obținute, un comportament regulat este ușor discernibil (deoarece apare în practic toate speciile de bacterii analizate), deoarece se observă patru faze bine definite:

- O fază de „întârziere” sau întârziere.

- O fază logaritmică sau exponențială (de creștere bruscă).

- o fază staționară (setul curbei).

- o fază de deces (scăderea densității optice).

În mediu solid

Creșterea bacteriană într-un mediu solid este oarecum diferită decât într-un mediu lichid, deoarece celulele nu sunt dispersate într-un fluid în mișcare, ci mai degrabă agregate pentru a forma colonii bine definite.

În mod normal, creșterea în mediu solid este mai rapidă spre extremele coloniei sau, cu alte cuvinte, celulele care se divid mai activ se află la periferie, în timp ce cele care se află în regiunea centrală sunt mai „vechi”, sunt inactive și suferă procese de autoliză (deces).

Unii autori atribuie aceste diferențe de creștere în colonii existenței gradienților de oxigen, nutrienți și chiar produse toxice produse de bacterii în interiorul coloniilor, precizând că spre extreme sunt concentrații mai mari de nutrienți și oxigen decât spre centru.

Având în vedere că granițele coloniilor sunt mai puțin groase decât porțiunea centrală, oxigenul și materialul nutritiv difuzează mai ușor în aceste zone decât în ​​centru, unde, dimpotrivă, procesele de difuzie sunt atât de lente încât împiedică diviziune celulară eficientă.

De asemenea, este important să comentăm că definiția unui model morfologic dat într-o colonie bacteriană este un proces extrem de controlat, nu numai din punct de vedere metabolic, ci și în raport cu expresia genelor, procesele de comunicare intercelulară etc.

În plus, morfologia unei colonii depinde de numeroși factori de mediu, cum ar fi compoziția mediului, temperatura, procentul de umiditate, printre altele.

Tipuri de forme de colonii bacteriene

Morfologia unei colonii bacteriene poate fi analizată din perspectivă macroscopică (cu ochiul liber) sau microscopică (folosind instrumente de observare, cum ar fi microscopele).

Din punct de vedere macroscopic, morfologia coloniilor de bacterii poate fi analizată pe baza caracteristicilor formei generale, creșterii și marginilor sau marginilor.

Tipurile de morfologie pe care le poate prezenta o colonie bacteriană (Sursa: Nici un autor care nu poate fi citit de mașină. Ewen asumată (bazată pe revendicări de copyright). Via Wikimedia Commons)

Aprecierea formei generale și a caracteristicilor marginilor sau marginilor se realizează prin privirea coloniilor de jos în sus (atunci când acestea sunt cultivate într-un vas Petri, în condiții controlate); în timp ce tipul de înălțime se distinge prin privirea coloniei în profil sau din lateral, păstrând placa la nivelul ochilor.

Conform formei sale generale

În acest caz, coloniile bacteriene pot fi:

- Subliniat: cele care cresc ca mici agregate de puncte apropiate unele de altele.

- Circulare: sunt colonii foarte uniforme, complet rotunde.

- Filamentoase: coloniile care cresc ca filamente care se proiectează dintr-o regiune centrală sau nucleu.

- Iregulare: acele colonii care nu au forme definite și care sunt destul de amorfe.

- Rizoizoizi: așa cum îi spune și numele, aceste colonii cresc similar cu rădăcinile unei plante.

- Fusiform: acele colonii care au o formă alungită, ca și cum ar fi o elipsă ale cărei margini au fost întinse longitudinal.

Conform marjelor sau granițelor

Coloniile pot avea diferite tipuri de margini sau granițe, printre care se numără:

- Întreg

- Creț

- Lobulat

- Erodat

- Filamentos

- Curly (cele care arată ca inelele unui copac).

În funcție de cota sa

În cele din urmă, în funcție de creșterea acestor agregate celulare bacteriene pe un mediu solid, coloniile pot fi:

- Flat: cei cu o mică sau fără altitudine.

- Elevați: se proiectează ușor la suprafață, dar o fac în mod regulat, adică altitudinea este uniformă pe tot diametrul coloniei.

- Convexe: cele care se ridică mai vizibil în centru, dar ale căror margini rămân mai degrabă atașate la suprafață.

- Pulvinate: cele care seamănă cu o „cupolă” care iese proeminent de la suprafață.

- Umbonadas: acele colonii care prezintă margini ridicate, dar care sunt caracterizate prin „proiectarea” unei mase mai mari de celule spre centru, dobândind o formă similară cu un sân („mamiliform”).

Conform texturii

Pe lângă caracteristicile menționate, coloniile bacteriene pot prezenta, de asemenea, diferite texturi care pot fi apreciate cu ochiul liber, astfel încât coloniile au fost definite.

- Moale și strălucitor

- Rude

- încrețit

- Aspect uscat sau prăfuit

Referințe

1. Matsushita, M., Hiramatsu, F., Kobayashi, N., Ozawa, T., Yamazaki, Y., & Matsuyama, T. (2004). Formarea coloniei în bacterii: experimente și modelare. Biofilme, 1 (4), 305-317.
2. Matsushita, M., Wakita, J., Itoh, H., Watanabe, K., Arai, T., Matsuyama, T., … și Mimura, M. (1999). Formarea tiparelor de colonie de către o populație de celule bacteriene. Physica A: Mecanica statistică și aplicațiile sale, 274 (1-2), 190-199.
3. Prescott, H., & Harley, JP (2003). Microbiologie. Învățământul superior McGraw Hill, 412-413.
4. Shapiro, JA (1995). Semnificațiile modelelor de colonii bacteriene. Bioessays, 17 (7), 597-607.
5. Shapiro, JA, & Trubatch, D. (1991). Evenimente secvențiale în morfogeneza coloniei bacteriene. Physica D: fenomene neliniare, 49 (1-2), 214-223.
6. Sousa, AM, Machado, I., Nicolau, A., & Pereira, MO (2013). Îmbunătățiri ale identificării morfologiei coloniei spre profilarea bacteriilor. Jurnal de metode microbiologice, 95 (3), 327-335.