מיקרוביולוגיה

מקור: אליזבת סוטר1, כריסטופר קורבו1, ג'ונתן בלייז11 המחלקה למדעי הביולוגיה, מכללת וגנר, דרך הקמפוס 1, סטטן איילנד ניו יורק, 10301 הטור וינוגרדסקי הוא מערכת אקולוגית זעירה וסגורה המשמשת להעשרת קהילות מיקרוביות משקעים, במיוחד אלה המעורבות ברכיבה על אופניים גופרית. הטור שימש לראשונה את סרגיי וינוגרדסקי בשנות ה-80 של ה-19 ומאז הוא מיושם במחקר של מיקרואורגניזמים רבים ומגוונים המעורבים בביוגוכימיה, כגון פוטוסינתזה, מחמצני גופרית, מפחית גופרתיים, מתנוגנים, מחמצני ברזל, רוכבי חנקן ועוד (1,2). רוב...

מקור:ג'ונתןפ. בלייז 1 , אליזבת סוטר1, וכריסטופר פ קורבו11 המחלקה למדעי הביולוגיה, מכללת וגנר, דרך הקמפוס 1, סטטן איילנד ניו יורק, 10301 הערכה כמותית של פרוקריוטים יכולה להיות מכבידה בהתחשב בשפע שלהם, נטייתם להתפשטות מעריכית, מגוון מינים באוכלוסייה וצרכים פיזיולוגיים ספציפיים. בנוסף לאתגר זה, הוא הטבע הארבע-פאזי שבו חיידקים משתכפלים (עיכוב, יומן, נייח ומוות). היכולת להעריך במדויק את ריכוז המיקרואורגניזם נחוצה לזיהוי מוצלח, בידוד, טיפוח ואפיון (6). ככזה, מיקרוביולוגים השתמשו בדילול סדרתי וטכניקות...

מקור: כריסטופר פ. קורבו1,ג'ונתןפ. בלייז 1 , אליזבת סוטר11 המחלקה למדעי הביולוגיה, מכללת וגנר, דרך הקמפוס 1, סטטן איילנד ניו יורק, 10301 תאים פרוקריוטים מסוגלים לאכלס כמעט כל סביבה על פני כדור הארץ. כממלכה, יש להם מגוון מטבולי גדול, המאפשר להם להשתמש במגוון רחב של מולקולות לייצור אנרגיה (1). לכן, בעת טיפוח אורגניזמים אלה במעבדה, כל המולקולות הדרושות והספציפיות הנדרשות כדי לייצר אנרגיה חייבות להיות מסופקות במדיה הצמיחה. בעוד אורגניזמים מסוימים הם מגוונים מטבולית, אחרים מסוגלים לשרוד בסביבות...

מקור: עדדה אנדרסון1, רולף לוד11 המחלקה למדעים קליניים לונד, החטיבה לרפואת זיהומים, המרכז הביו-רפואי, אוניברסיטת לונד, 221 00 לונד, שוודיה לכאורה בלתי אפשרי לקבוע, המגוון הביולוגי המיקרוביאלי הוא באמת מדהים עם כטריליון מינים דו-קיום (1,2). למרות אקלים קשה במיוחד, כמו הסביבה החומצית של הבטן האנושית (3) או האגמים התת-קרקעיים של אנטארקטיקה (4), עשויים להיות נשלטים על ידי מין מסוים, חיידקים נמצאים בדרך כלל בתרבויות מעורבות. מכיוון שכל זן עשוי להשפיע על צמיחתו של אחר (5), היכולת להפריד ולטפח מושבות...

מקור: אווה בוקובסקה-פאניבנד1, עדדה אנדרסון1, רולף לוד11 המחלקה למדעים קליניים לונד, החטיבה לרפואת זיהומים, המרכז הביו-רפואי, אוניברסיטת לונד, 221 00 לונד, שוודיה כדור הארץ הוא בית גידול למיליוני מינים חיידקיים, שלכל אחד מהם מאפיינים ספציפיים. זיהוי של מינים חיידקיים נמצא בשימוש נרחב באקולוגיה מיקרוביאלית כדי לקבוע את המגוון הביולוגי של דגימות סביבתיות ומיקרוביולוגיה רפואית לאבחון חולים נגועים. חיידקים יכולים להיות מסווגים בשיטות מיקרוביולוגיות קונבנציונליות, כגון מיקרוסקופיה, צמיחה על מדיה...

מקור: אנדרו ג'יי ואן אלסט1, ריאנון מ. לה-ווק1, נטליה מרטין1, וויקטור ג'יי דיריטה11 המחלקה למיקרוביולוגיה וגנטיקה מולקולרית, אוניברסיטת מדינת מישיגן, מזרח לנסינג, מישיגן, ארצות הברית עקומות גדילה מספקות מידע רב ערך על קינטיקה של גדילה חיידקית ופיזיולוגיה של תאים. הם מאפשרים לנו לקבוע כיצד חיידקים מגיבים בתנאי גדילה משתנים, כמו גם להגדיר פרמטרי צמיחה אופטימליים עבור חיידק נתון. עקומת צמיחה ארכיטיפית מתקדמת דרך ארבעה שלבים של צמיחה: פיגור, מעריכי, נייח ומוות (1). איור 1: עקומת גדילה חיידקית.

מקור: אנה בלכברג1, רולף לוד11 המחלקה למדעים קליניים לונד, החטיבה לרפואת זיהומים, המרכז הביו-רפואי, אוניברסיטת לונד, 221 00 לונד שבדיה הידע על האינטראקציות בין אנטיביוטיקה לחיידקים חשוב בהבנת האופן שבו חיידקים מפתחים עמידות לאנטיביוטיקה. בשנת 1928, אלכסנדר פלמינג גילה פניצילין, אנטיביוטיקה המפעילה את תפקודה האנטיבקטריאלי על ידי הפרעה להתחדשות דופן התא (1). אנטיביוטיקה אחרת עם מנגנוני פעולה מגוונים התגלו לאחר מכן, כולל תרופות המעכבות שכפול DNA ותרגום חלבונים בחיידקים; עם זאת, לא פותחו אנטיביוטיקה...

מקור: ריאנון מ. לה-ווק1, נטליה מרטין1, אנדרו ג'יי ואן אלסט1, וויקטור ג'יי דיריטה11 המחלקה למיקרוביולוגיה וגנטיקה מולקולרית, אוניברסיטת מדינת מישיגן, מזרח לנסינג, מישיגן, ארצות הברית חיידקים הם מיקרואורגניזמים מגוונים שנמצאים כמעט בכל מקום על פני כדור הארץ. מאפיינים רבים מסייעים להבחין ביניהם, כולל אך לא רק לסוג, צורה וסידור של גראם, ייצור כמוסה ויצירת נבגים. כדי לבחון מאפיינים אלה, ניתן להשתמש במיקרוסקופיה קלה; עם זאת, כמה מאפיינים חיידקיים (למשל גודל, חוסר צבע, תכונות שבירה) מקשה להבחין...

מקור: עדדה אנדרסון1, רולף לוד11 המחלקה למדעים קליניים לונד, החטיבה לרפואת זיהומים, המרכז הביו-רפואי, אוניברסיטת לונד, 221 00 לונד, שוודיה וירוסים שמדביקים אורגניזמים פרוקריוטים, הנקראים בקטריופאג'ים או פשוט פאג'ים, זוהו בתחילת המאהה-20 על ידי Twort (1) ו-d'Hérelle (2) באופן עצמאי. מאז הוכרו פאג'ים בזכות ערכם הטיפולי (3) והשפעתם על בני האדם (4), כמו גם על מערכות אקולוגיות גלובליות (5). החששות הנוכחיים עוררו עניין מחודש בשימוש בפאג'ים כחלופה לאנטיביוטיקה מודרנית לטיפול במחלות זיהומיות (6). בעיקרו...

מקור: נטליה מרטין1, אנדרו ג'יי ואן אלסט1, ריאנון מ. לה-ווק1, וויקטור ג'יי דיריטה11 המחלקה למיקרוביולוגיה וגנטיקה מולקולרית, אוניברסיטת מדינת מישיגן לחיידקים יש את היכולת להחליף חומר גנטי (חומצה דוקסירובונוקלאית, DNA) בתהליך המכונה העברת גנים אופקית. שילוב דנ"א אקסוגני מספק מנגנון שבאמצעותו חיידקים יכולים לרכוש תכונות גנטיות חדשות המאפשרות להם להסתגל לתנאי הסביבה המשתנים, כגון נוכחות של אנטיביוטיקה או נוגדנים (1) או מולקולות שנמצאות בבתי גידול טבעיים (2). ישנם שלושה מנגנונים של העברת גנים...

מקור: אלכסנדר ס. גולד1, טוניה מ. קולפיטס11 המחלקה למיקרוביולוגיה, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת בוסטון, המעבדות הלאומיות למחלות זיהומים מתעוררות, בוסטון, תואר שני ההטיה, שהתגלתה לראשונה על ידי לדרברג וטאטום בשנת 1946, היא צורה של העברת גנים אופקית בין חיידקים הנשענת על מגע פיזי ישיר בין שני תאים חיידקיים (1). שלא כמו צורות אחרות של העברת גנים, כגון טרנספורמציה או טרנסדוקציה, הטיות הוא תהליך טבעי שבו דנ"א מופרש מתא תורם לתא נמען באופן חד-כיווני. כיווניות זו והיכולת של תהליך זה להגדיל את המגוון...

מקור: אלכסנדר ס. גולד1, טוניה מ. קולפיטס11 המחלקה למיקרוביולוגיה, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת בוסטון, המעבדות הלאומיות למחלות זיהומים מתעוררות, בוסטון, תואר שני טרנסדוקציה היא צורה של החלפה גנטית בין חיידקים המשתמשים בבקטריופאג'ים, או פאג'ים, סוג של וירוס שמדביק אורגניזמים פרוקריוטים בלבד. צורה זו של העברת דנ"א, מחיידק אחד למשנהו באמצעות פאג', התגלתה בשנת 1951 על ידי נורטון זינדר ויהושע לדארג, שכינו את התהליך "טרנסדוקציה" (1). בקטריופאג'ים התגלו לראשונה בשנת 1915 על ידי הבקטריולוג הבריטי...