Sebuah galur mikroba adalah himpunan keturunan dari isolat mikroba tunggal, yang tumbuh di media murni dan biasanya terdiri dari suksesi organisme yang berasal dari koloni awal yang sama.
Strain juga mewakili satu set individu dari populasi spesies mikroba yang memiliki karakteristik fenotipik dan / atau genotipe tertentu yang sedikit membedakannya dari spesies lain yang sama, tetapi perbedaannya tidak cukup untuk mengkategorikannya sebagai spesies yang berbeda.
Foto cawan Petri dengan media kultur padat yang dilengkapi dengan antibiotik tempat mikroba resisten tumbuh (Sumber: Microrao / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)
Strain adalah “dasar” untuk setiap studi mikrobiologi, karena menjamin para ilmuwan bahwa parameter dan karakteristik yang diselidiki tentang spesies mikroba hanya spesifik untuk spesies itu. Selain itu, memungkinkan mereka untuk memastikan, dengan cara tertentu, reproduktifitas investigasi.
Misalnya, untuk studi taksonomi dalam mikrobiologi, tujuan pertama adalah untuk mendapatkan “regangan” organisme yang akan diklasifikasikan, karena dengan cara ini dimungkinkan untuk secara tepat menentukan masing-masing karakteristik taksonomi yang membedakan subset ini dalam suatu populasi. satu spesies dari spesies mikroba lainnya.
Strain memungkinkan spesies mikroba untuk tetap hidup dan diisolasi in vitro untuk jangka waktu yang lama, yaitu jauh dari lingkungan alaminya. Strain banyak mikroorganisme dari berbagai jenis dapat diperoleh, seperti bakteri, jamur, virus, protozoa, alga, dan lain-lain.
Untuk pemeliharaan galur, galur tersebut harus disimpan dalam isolasi yang ketat, yang menghindari galur tersebut kontak dengan agen kontaminan seperti spora jamur atau agen mikroorganisme eksternal.
Indeks artikel
Karakteristik regangan
Semua galur, terlepas dari jenis mikroorganisme (spesies) yang diwakilinya, harus memenuhi beberapa parameter dasar, di antaranya adalah:
– Mereka harus memiliki garis genetik yang stabil atau memiliki kesetiaan genetik yang tinggi
Adalah penting bahwa semua individu yang tinggal dalam media kultur sedekat mungkin satu sama lain, secara genetik. Artinya, mereka semua berasal dari individu yang sama atau, setidaknya, dari populasi yang sama.
– Mereka harus mudah dipelihara atau tumbuh
Individu yang termasuk dalam strain harus mudah dipelihara dalam lingkungan in vitro . Dengan kata lain, tidak semua mikroba mampu mengisolasi diri dari lingkungan alaminya. Jika sulit tumbuh di media eksternal, biologinya dapat dengan mudah diubah dengan sedikit perubahan pada lingkungan di mana mereka diisolasi di laboratorium.
– Mereka harus memiliki pertumbuhan dan perkembangan yang cepat dalam kondisi yang optimal
Jika mikroba yang diisolasi tidak berkembang dengan cepat dalam media kultur yang digunakan untuk tujuan ini, mereka dapat menjadi sulit untuk diawetkan untuk penelitian, karena mereka dapat menghabiskan nutrisi di lingkungan mereka, mengubah fase, atau membahayakan kelangsungan hidup mereka dalam kondisi ini.
– Mereka harus menyajikan karakteristik dan parameter yang ditentukan
Strain mikroorganisme yang diisolasi harus memiliki karakteristik umum yang menghubungkannya secara identik dan khusus dengan individu yang identik dengannya. Karakteristik ini harus konstan dari waktu ke waktu.
– Mudah ditangani
Secara umum, strain yang digunakan dalam investigasi rutin tidak memerlukan alat atau protokol yang terlalu ketat atau rumit. Hal ini memastikan bahwa baik mahasiswa maupun peneliti baru dapat menjaga kesinambungan studi dari waktu ke waktu.
Indo
Identifikasi molekul
Ada berbagai metode untuk mengidentifikasi galur yang baru diisolasi. Namun, saat ini teknik yang paling tepat, cepat dan mudah untuk menentukan identitas hampir semua spesies adalah analisis beberapa daerah dari sekuens genetik yang membentuk genom individu.
Biasanya analisis ini dilakukan dengan mengamplifikasi daerah spesifik DNA dengan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction). Teknik-teknik ini bervariasi sesuai dengan tepi, famili dan jenis mikroorganisme yang identitasnya diinginkan. Daerah-daerah tersebut umumnya adalah:
– Daerah yang mengkode RNA ribosom
– Gen yang mengkode subunit protein yang berpartisipasi dalam respirasi (terutama jika organisme aerob)
– Wilayah genetik yang mengkode mikrofilamen aktin (bagian dari sitoskeleton)
– Beberapa daerah genetik kloroplas atau subunit protein yang berpartisipasi dalam fotosintesis (untuk beberapa alga dan cyanobacteria dan untuk semua tanaman )
Setelah fragmen genom ini berhasil diamplifikasi, mereka diurutkan untuk menentukan urutan nukleotida yang membentuk wilayah genom ini. Ini dilakukan melalui teknik NGS ( Next Generation Sequencing ) dengan peralatan khusus yang dikenal sebagai sequencer.
Daerah yang diurutkan dibandingkan dengan urutan mikroorganisme jenis ini yang telah dilaporkan sebelumnya, yang dimungkinkan dengan menggunakan, misalnya, database yang disimpan di situs web GenBank (https: // www.ncbi.nlm.nih.gov/ genbank/).
Identifikasi morfologi
Di laboratorium yang tidak memiliki alat biologi molekuler untuk menganalisis karakteristik genetik, parameter fenotipik lainnya digunakan untuk mengidentifikasi galur banyak mikroorganisme. Sekali lagi, karakteristik fenotipik yang dipelajari bervariasi tergantung pada organisme, filum, famili, dan spesies yang dipertimbangkan. Di antara parameter ini dipelajari:
– Karakteristik morfologi mikroba dalam media kultur. Ciri-ciri seperti: warna, bentuk, tekstur, jenis pertumbuhan, antara lain aspek yang diamati.
– Analisis produk metabolisme menggunakan alat biokimia. Produksi metabolit sekunder, senyawa kimia yang diekskresikan, antara lain dipelajari.
– Karakterisasi dan kristalisasi protein. Protein internal mikroorganisme diekstraksi dan dipelajari secara independen.
Hal yang khas dalam studi mikrobiologi adalah mengkarakterisasi galur dengan kedua jenis identifikasi, baik melalui pengamatan morfologi maupun analisis molekuler.
Isolasi strain
Isolasi strain melibatkan beberapa teknik yang juga digunakan untuk memisahkan satu spesies mikroba dari yang lain. Kemampuan untuk mengisolasi galur dari suatu spesies yang diminati sangat penting untuk secara akurat menentukan karakteristiknya yang menentukan.
Kebanyakan teknik isolasi regangan diciptakan pada abad ke-19 oleh bapak mikrobiologi Louis Pasteur dan Robert Koch. Keduanya berusaha keras untuk mendapatkan kultur sel murni (strain) dari mikroorganisme yang mereka pelajari.
Sumber: Sentebrinka / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) melalui Wikimedia Commons
Untuk mendapatkan kultur sel ini, mereka mengeksplorasi berbagai teknik dan alat, mulai dari penggunaan tusuk gigi steril hingga variasi komposisi media kultur tempat mikroba yang mereka pelajari disiapkan untuk tumbuh.
Teknik isolasi regangan
Saat ini, semua teknik yang dikembangkan dan digunakan oleh para peneliti ini dan beberapa yang lebih cararn telah disatukan dalam 6 jenis yang berbeda, yaitu:
– Goresan, gores atau gores : dengan menggunakan alat yang halus dan runcing, tempat mikroorganisme ditemukan disentuh (khususnya untuk biakan yang ditumbuhkan secara in vitro dalam medium padat). Sebuah media padat steril kaya nutrisi digores dengan ujung yang menyentuh mikroorganisme.
– Perendaman atau peleburan dalam medium : diambil sedikit sampel mikroba (bisa seperti yang diambil pada teknik sebelumnya) dan dimasukkan ke dalam medium pertumbuhan dalam keadaan cair , ditambahkan agar agar memadat dan tunggu sampai tenang. Koloni hanya akan terlihat ketika mikroorganisme sangat berkembang.
– Pengenceran berantai : sampel dari tempat asalnya di mana spesies dikumpulkan diencerkan secara berurutan dalam media steril yang bebas dari mikroorganisme lain. Pengenceran “dibiakkan” pada media padat dan koloni diharapkan muncul.
– Media kultur eksklusif : ini adalah media kultur yang hanya memungkinkan tumbuhnya jenis mikroba yang diinginkan; yaitu, ia memiliki komponen atau nutrisi yang hanya memungkinkan pertumbuhan galur untuk diisolasi.
– Pemisahan manual atau mekanis : sampel kecil mikroba yang akan diisolasi ditempatkan dan melalui mikroskop dilakukan upaya untuk memisahkan satu individu spesies dari individu lain yang mengelilinginya.
Beberapa teknik ini lebih mudah digunakan daripada yang lain. Namun, peneliti menggunakannya sesuai dengan karakteristik biologis dari spesies penelitian.
Referensi
- De Kruif, P. (1996). Pemburu mikroba. Houghton Mifflin Harcourt.
- Dijkshoorn, L., Ursing, BM, & Ursing, JB (2000). Strain, clone dan spesies: komentar pada tiga konsep dasar bakteriologi. Jurnal mikrobiologi medis, 49 (5), 397-401.
- Marx, V. (2016). Mikrobiologi: jalan menuju identifikasi tingkat regangan. Metode alam, 13 (5), 401-404.
- Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2009). prinsip mikrobiologi Prescott. Boston (MA): Pendidikan Tinggi McGraw-Hill.
- Williams, JA (Ed.). (2011). Rekayasa regangan: metode dan protokol (Vol. 765, hlm. 389-407). New York: Humana Press.
