微生物学

ソース: エリザベス・スーター1, クリストファー・コルボ1, ジョナサン・ブレイズ11ワーグナーカレッジ生物科学科、1キャンパスロード、スタテンアイランドニューヨーク、10301 ウィノグラツキーのコラムは、堆積物微生物群集、特に硫黄循環に関与する人々を豊かにするために使用される、小型で囲まれた生態系です。このカラムは1880年代にセルゲイ・ウィノグラツキーによって最初に使用され、以来、光合成器、硫黄酸化剤、硫酸還元剤、メタンゲン、鉄酸化剤、窒素などの生物地球化学に関与する多くの多様な微生物の研究に適用されています。サイクラー、およびより多く(1,2)。

ソース: ジョナサン・F・ブレイズ1,エリザベス・スーター1,クリストファー・P・コルボ11ワーグナーカレッジ生物科学科、1キャンパスロード、スタテンアイランドニューヨーク、10301 原核生物の定量的評価は、その豊富さ、指数関数的増殖の傾向、集団内の種の多様性、および特定の生理学的ニーズを考えると、厄介なことができます。この課題を複雑にすることは、細菌が複製する4相の性質(ラグ、ログ、静止および死)です。微生物の濃度を正確に推定する能力は、同定、単離、栽培、および特性評価を成功させるために必要である(6)。そのため、微生物学者は、臨床、産業、製薬、学術実験室環境(2,4,6)において、細菌およびウイルス負荷を確実に定量化するために、1世紀以上にわたってシリアル希釈および様々なめっき技術を採用してきました。この方法論の説明は、ドイツの科学者で医師のロバート・コッホが感染症を引き起こす薬剤に関する研究を発表した1883年に最初に現れました(2)。現代の細菌学の父と呼ばれることが多いコッホの前述の技術は、世界中の微生物の列挙のゴールドスタンダードとなっています。

ソース: クリストファー・P・コルボ1, ジョナサン・F・ブレイズ1, エリザベス・スーター11ワーグナーカレッジ生物科学科、1キャンパスロード、スタテンアイランドニューヨーク、10301 原核細胞は、この惑星上のほぼすべての環境に生息することができる。王国として、彼らは大きな代謝多様性を持ち、エネルギー生成(1)のために多種多様な分子を使用することができます。したがって、研究室でこれらの生物を培養する際には、エネルギーを作るために必要なすべての分子と特定の分子を成長培養培養剤に提供する必要があります。代謝的に多様な生物もあれば、高温または低温、アルカリ性および酸性pH、還元または酸素欠乏環境、または高塩を含む環境(2,3,4)などの極端な環境で生き残ることができる生物もあります。「極端な好酸球」と呼ばれていますが、これらの生物はしばしば増殖するためにこれらの強烈な環境を必要とします。科学者がそのような生物を成長させようとするとき、メディア成分だけでなく、特定の環境条件は、関心のある生物を正常に栽培するために考慮する必要があります。

ソース: ティルデ・アンダーソン1, ロルフ・ルード11臨床科学ルンド, 感染医学の部門, ルンド大学生物医学センター, 221 00 ルンド, スウェーデン 微生物の生物多様性を特定することは不可能に見えるが、推定1兆種の共存種(1,2)と本当に驚異的である。特に過酷な気候は、ヒト胃の酸性環境(3)または南極の氷河湖(4)のような、特定の種によって支配されてもよいが、細菌は典型的に混合培養に見出される。各株は、別の(5)の成長に影響を与える可能性があるため、コロニーを分離し、栽培する能力(1つのタイプのみで構成される)コロニーは、同様に臨床および学術的な設定で不可欠となっています。純粋な培養は、さらなる遺伝的(6)およびプロテオミクス検査(7)、サンプル純度の分析、およびおそらくより注目すべき、臨床サンプルからの感染剤の同定および特徴付けを可能にする。

ソース: エワ・ブコフスカ・ファニバンド1, ティルデ・アンダーソン1, ロルフ・ルード11臨床科学ルンド, 感染医学の部門, ルンド大学生物医学センター, 221 00 ルンド, スウェーデン 惑星地球は何百万もの細菌種の生息地であり、それぞれが特定の特性を持っています。細菌種の同定は、感染した患者を診断するために環境試料および医療微生物学の生物多様性を決定するために微生物生態学で広く使用されている。細菌は、顕微鏡検査、特定の培法上の成長、生化学的および血清学的試験、抗生物質感受性アッセイなどの従来の微生物学的方法を使用して分類することができます。ここ数十年で、分子微生物学の方法は細菌の同定に革命を起こしました。一般的な方法は、16SリボソームRNA(rRNA)遺伝子シーケンシングです。この方法は、従来の方法よりも速く、より正確であるだけでなく、実験室の条件で成長することが困難な株の同定を可能にします。さらに、分子レベルでの株の分化は、典型的に同一の細菌(1-4)間の判別を可能にする。 16S...

ソース: アンドリュー J. ヴァン アルスト1, リアノン M. ルヴェーク1, ナタリア マーティン1, ビクター J. ディリタ11ミシガン州立大学微生物・分子遺伝学科、イーストランシング、ミシガン州、アメリカ合衆国 成長曲線は、細菌の成長運動学と細胞生理学に関する貴重な情報を提供します。それらは、細菌が可変増殖条件でどのように反応するかを決定し、特定の細菌に最適な増殖パラメータを定義することを可能にします。原型的な成長曲線は、成長の4つの段階を経て進行します:ラグ、指数、静止、および死(1)。 図1:細菌増殖曲線。バッチ培養で増殖した細菌は、ラグ、指数、静止、死の4つの段階を通じて進行します。ラグフェーズは、細菌が急速な細胞増殖および分裂が可能な生理学的状態に達するのにかかる時間の期間である。指数相は、DNA複製、RNA転写、タンパク質産生がすべて一定の速い速度で起こる最速の細胞増殖および分裂の段階です。静止相は、栄養制限および/または毒性中間蓄積による細菌の増殖の減速および高原化によって特徴付けられる。死期は、重度の栄養制限の結果として細胞リシスが起こる段階である。

ソース: アンナ・ブレックバーグ1, ロルフ・ルード11臨床科学ルンド, 感染医学の部門, ルンド大学生物医学センター, 221 00 ルンドスウェーデン

ソース: リアノン M. ルベケ1, ナタリア マーティン1, アンドリュー J. ヴァン アルスト1, ビクター J. ディリタ11ミシガン州立大学微生物・分子遺伝学科、イーストランシング、ミシガン州、アメリカ合衆国

ソース: ティルデ・アンダーソン1, ロルフ・ルード11臨床科学ルンド, 感染医学の部門, ルンド大学生物医学センター, 221 00 ルンド, スウェーデン バクテリオファージまたは単にファージと呼ばれる原核生物に感染するウイルスは、20世紀初頭にTwort(1)とデレル(2)によって独立して同定された。ファージは、その治療価値(3)とヒト(4)、ならびにグローバルな生態系(5)への影響について広く認識されています。現在の懸念は、感染症の治療における現代の抗生物質の代替としてファージの使用に新たな関心を高めています(6)。本質的にすべてのファージ研究は、ウイルスを精製し、ウイルス力を定量する能力に依存しています, また、ウイルス力中剤として知られています.最初に1952年に記載された、これはプラークアッセイ(7)の目的であった。数十年および複数の技術の進歩後、プラークアッセイは、ウイルス力付き(8)の決定のための最も信頼性の高い方法の一つである。

ソース: ナタリア・マーティン1, アンドリュー・J・ヴァン・アルスト1, リアノン・M・ルヴェーク1, ビクター・J・ディリタ11ミシガン州立大学微生物学・分子遺伝学専攻 細菌は、水平遺伝子導入として知られているプロセスで遺伝物質(デオキシリボヌクレイン酸、DNA)を交換する能力を有する。外因性DNAを組み込むことは、細菌が自然の生息地に見られる抗生物質や抗体(1)または分子の存在など、変化する環境条件に適応することを可能にする新しい遺伝的形質を獲得できるメカニズムを提供する。(2)水平遺伝子導入には、形質転換、経転移、共役の3つのメカニズムがある(3)ここでは、環境から自由なDNAを取り込む細菌の能力、形質転換に焦点を当てます。実験室では、形質転換プロセスには、4つの一般的なステップがあります:1)有能な細胞の調製、2)DNAを用いて有能な細胞のインキュベーション、3)細胞の回収、および4)形質転換剤の増殖のための細胞のめっき(図1)。 図 1:...

ソース: アレクサンダー S. ゴールド1, トーニャ M. コルピッツ11ボストン大学医学部微生物学科、国立新興感染症研究所、ボストン、マサチューセッツ州 1946年にレダーバーグとテイタムによって最初に発見された共役は、2つの細菌細胞間の直接的な物理的接触に依存する細菌間の水平遺伝子伝達の一形態である(1)。形質転換やトランスダクションなどの他の形態の遺伝子導入とは異なり、結合はDNAがドナー細胞からレシピエント細胞に一方向的に分泌される自然発生プロセスです。この方向性と細菌の遺伝的多様性を高めるこのプロセスの能力は、抗生物質耐性の最近の上昇に大きく貢献していると考えられている細菌「交配」の一形態としての評判を共役に与えました。バクテリア(2、3)。選択的圧力(例えば抗生物質の使用)を用いることで、実験室での使用のためにコンジュゲーションが操作され、細菌間の水平遺伝子移動、場合によっては細菌から酵母、植物、動物への強力なツールとなっています。セル...

ソース: アレクサンダー S. ゴールド1, トーニャ M. コルピッツ11ボストン大学医学部微生物学科、国立新興感染症研究所、ボストン、マサチューセッツ州