균주는 순수 매질에서 성장과 대개 같은 초기 콜로니로부터 유도 유기체들의 연속으로 구성되는 단일 미생물 분리로부터 하위 집합이다.
균주는 또한 특정 표현형 및 / 또는 유전형 특성을 공유하는 특정 표현형 및 / 또는 유전형 특성을 공유하는 미생물 종 집단의 개체 집합을 나타내며 동일한 종의 다른 종과는 약간 다르지만 차이점이 다른 종으로 분류하기에 충분하지 않습니다.
내성 미생물이 자라는 항생제가 보충 된 고체 배양 배지가있는 페트리 접시 사진 (출처 : Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)
균주는 미생물 연구의 "기초"입니다. 과학자들은 미생물 종에 대해 조사되는 매개 변수와 특성이 해당 종에만 특이적임을 보장합니다. 또한 조사의 재현성을 특정 방식으로 보장 할 수 있습니다.
예를 들어, 미생물학의 분류학 연구의 경우 첫 번째 목표는 분류 할 유기체의 "주"를 얻는 것입니다. 이러한 방식으로이 하위 집합을 구분하는 각 분류학 특성을 정확하게 정의 할 수 있기 때문입니다. 한 종의 다른 미생물 종의 개체군.
이 균주를 사용하면 미생물 종이 살아있는 상태를 유지하고 자연 환경에서 멀리 떨어진 오랜 기간 동안 시험관 내에서 분리 할 수 있습니다. 박테리아, 곰팡이, 바이러스, 원생 동물, 조류 등과 같은 다양한 유형의 많은 미생물 균주를 얻을 수 있습니다.
균주의 유지를 위해서는 균주가 곰팡이 포자 또는 외부 미생물과 같은 오염 물질과 접촉하지 않도록 엄격한 격리 상태로 유지해야합니다.
변형 특성
대표하는 미생물의 유형 (종)에 관계없이 모든 균주는 다음과 같은 몇 가지 기본 매개 변수를 충족해야합니다.
-유전 적 계통이 안정적이거나 유전 적 충실도가 높아야합니다.
배양 배지 내에 머무르는 모든 개인이 유 전적으로 가능한 한 서로 가깝게하는 것이 중요합니다. 즉, 그들은 모두 동일한 개인 또는 적어도 동일한 인구에서 파생됩니다.
-유지 또는 성장이 쉬워야합니다.
균주에 속하는 개체는 체외 환경에서 쉽게 유지 관리 할 수 있어야합니다. 즉, 모든 미생물이 자연 환경에서 스스로를 격리 할 수있는 것은 아닙니다. 이들이 외부 배지에서 성장하기 어려운 경우, 실험실에서 격리 된 상태로 유지되는 환경에 최소한의 변화를 주어 생물학을 쉽게 변경할 수 있습니다.
-최적의 조건에서 빠른 성장과 발전이 필요
분리 된 미생물이 이러한 목적으로 사용되는 배양 배지 내에서 빠르게 발달하지 않으면 환경의 영양소를 고갈 시키거나 단계를 변경하거나 이러한 조건에서 생존을 손상시킬 수 있으므로 연구를 위해 보존하기가 어려울 수 있습니다. .
-정의 된 특성 및 매개 변수를 제시해야합니다.
분리 된 미생물 균주는 동일하게 그리고 특정 적으로 동일한 개체와 관련이있는 공통 특성을 가져야합니다. 이러한 특성은 시간이 지남에 따라 일정해야합니다.
-취급 용이
일반적으로 일상적인 조사에 사용되는 균주는 지나치게 엄격하거나 복잡한 도구 또는 프로토콜이 필요하지 않습니다. 이를 통해 학생과 신입 연구원 모두 시간이 지남에 따라 연구의 연속성을 유지할 수 있습니다.
신분증
분자 식별
새로 분리 된 균주를 식별하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그러나 현재 거의 모든 종의 정체성을 결정하는 가장 정확하고 빠르고 간단한 기술은 개인의 게놈을 구성하는 유전 서열의 몇 가지 영역을 분석하는 것입니다.
일반적으로 이러한 분석은 PCR 기술 (Polymerase Chain Reaction)로 DNA의 특정 영역을 증폭하여 수행됩니다. 이러한 기술은 정체성을 원하는 미생물의 가장자리, 가족 및 유형에 따라 다릅니다. 이러한 지역은 일반적으로 다음과 같습니다.
-리보솜 RNA를 코딩하는 영역
-호흡에 참여하는 단백질 소단위를 코딩하는 유전자 (특히 유기체가 호기성 인 경우)
-액틴 마이크로 필라멘트를 코딩하는 유전 영역 (세포 골격의 일부)
-광합성에 참여하는 엽록체 또는 단백질 서브 유닛의 일부 유전 영역 (일부 조류 및 남조류 및 모든 식물)
이러한 게놈 단편이 성공적으로 증폭되면 게놈의 이러한 영역을 구성하는 뉴클레오타이드의 순서를 결정하기 위해 시퀀싱됩니다. 이는 시퀀서로 알려진 특수 장비를 사용하여 NGS (Next Generation Sequencing) 기술을 통해 수행됩니다.
서열화 된 영역은 이전에 이미보고 된이 유형의 미생물 서열과 비교되며, 예를 들어 GenBank 웹 사이트 (https : // www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/).
형태 학적 식별
유전 적 특성을 분석 할 분자 생물학 도구가없는 실험실에서는 다른 표현형 매개 변수를 사용하여 많은 미생물의 균주를 식별합니다. 다시 한 번, 연구되는 표현형 특성은 유기체, 문, 가족 및 고려되는 종에 따라 다릅니다. 이러한 매개 변수 중 연구됩니다.
-배양액 내 미생물의 형태 학적 특성. 다른 측면 중에서도 색상, 모양, 질감, 성장 유형과 같은 특징이 관찰됩니다.
-생화학 도구를 사용한 대사 산물 분석. 2 차 대사 산물, 배설 된 화합물 등의 생산이 연구됩니다.
-단백질의 특성화 및 결정화. 미생물의 내부 단백질을 추출하여 독립적으로 연구합니다.
미생물학 연구에서 전형적인 것은 형태 학적 관찰과 분자 분석을 통해 두 가지 유형의 식별을 통해 균주를 특성화하는 것입니다.
균주 분리
균주 분리에는 한 종의 미생물을 다른 종과 분리하는데도 사용되는 여러 기술이 포함됩니다. 관심 종의 균주를 분리하는 능력은 그 정의 특성을 정확하게 결정하는 데 필수적입니다.
대부분의 균주 분리 기술은 19 세기에 미생물학 Louis Pasteur와 Robert Koch의 아버지에 의해 만들어졌습니다. 둘 다 연구 한 미생물의 순수한 세포 배양 물 (균주)을 얻기 위해 집착 적으로 노력했습니다.
출처 : Wikimedia Commons를 통한 Sentebrinka / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)
이러한 세포 배양 물을 얻기 위해 그들은 멸균 이쑤시개 사용부터 연구 한 미생물이 성장할 준비가 된 배양 배지의 구성 변화에 이르기까지 다양한 기술과 도구를 탐구했습니다.
스트레인 격리 기술
현재,이 연구자들과 더 현대적인 기술들이 개발하고 사용하는 모든 기술은 다음과 같은 6 가지 유형으로 수집되었습니다.
- 스크래치, 스크래치 또는 스크래치 : 가늘고 뾰족한 도구를 사용하여 미생물이 발견되는 곳을 만집니다 (특히 고체 배지에서 체외에서 성장한 배양의 경우). 멸균 영양이 풍부한 고체 배지는 미생물이 닿은 끝 부분에 긁힌 다.
- 배지에 침지 또는 융합 : 미생물의 작은 샘플을 채취하여 (이전 기술에서 채취 한 것과 같을 수 있음) 성장 배지에 액체 상태로 넣고 한천을 첨가하여 응고시키고 식을 때까지 기다리십시오. 콜로니는 미생물이 고도로 발달 된 경우에만 볼 수 있습니다.
- 연속 희석 : 종을 채취 한 원래 장소의 시료를 다른 미생물이없는 멸균 배지에 연속 희석합니다. 희석은 고체 배지에서 "시드"되고 콜로니가 나타날 것으로 예상됩니다.
- 독점 배양 배지 : 관심있는 미생물 유형 만 성장할 수있는 배양 배지입니다. 즉, 균주의 성장 만 분리 할 수있는 성분이나 영양소가 있습니다.
- 수동 또는 기계적 분리 : 분리 할 미생물의 작은 샘플을 놓고 현미경을 통해 단일 개체를 주변 개체와 분리하려고 시도합니다.
이러한 기술 중 일부는 다른 기술보다 사용하기 쉽습니다. 그러나 연구자들은 연구 종의 생물학적 특성에 따라 그것들을 사용합니다.
참고 문헌
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