Ongle souche microbienne est l'ensemble des descendants d'un seul isolat microbien, qui est cultivé dans un milieu pur et est généralement constitué d'une succession d'organismes qui dérivent de la même colonie initiale.
Une souche représente également un ensemble d'individus d'une population d'une espèce microbienne qui partagent certaines caractéristiques phénotypiques et / ou génotypiques qui la différencient légèrement des autres de la même espèce, mais dont les différences ne sont pas suffisantes pour les classer en espèces distinctes..
La souche est la «base» de toute étude microbiologique, car elle garantit aux scientifiques que les paramètres et les caractéristiques étudiés sur une espèce de microbe ne sont spécifiques qu'à cette espèce. De plus, cela leur permet d'assurer, d'une certaine manière, la reproductibilité des investigations..
Par exemple, pour les études taxonomiques en microbiologie, le premier objectif est d'obtenir «la souche» de l'organisme à classer, car il est ainsi possible de définir précisément quelles sont chacune des caractéristiques taxonomiques qui différencient ce sous-ensemble au sein d'un population d'une espèce de toute autre espèce de microbe.
La souche permet à une espèce de microbe d'être maintenue en vie et isolée in vitro pendant de longues périodes, c'est-à-dire loin de leur environnement naturel. Des souches de nombreux micro-organismes de différents types peuvent être obtenues, telles que des bactéries, des champignons, des virus, des protozoaires, des algues, entre autres..
Pour l'entretien des souches, elles doivent être maintenues dans un isolement strict, ce qui évite que la souche n'entre en contact avec tout agent contaminant tel que les spores fongiques ou tout agent de microorganisme externe..
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Toutes les souches, quel que soit le type de microorganisme (l'espèce) qu'elles représentent, doivent répondre à certains paramètres de base, parmi lesquels:
- Il doit s'agir de lignées génétiques stables ou d'une fidélité génétique élevée
Il est important que tous les individus qui restent dans le milieu de culture soient aussi proches que possible les uns des autres, génétiquement parlant. Autrement dit, ils proviennent tous du même individu ou, au moins, de la même population.
- Ils doivent être faciles à entretenir ou à cultiver
Les individus appartenant à une souche doivent être faciles à maintenir dans un environnement in vitro. En d'autres termes, tous les microbes ne sont pas capables de s'isoler de leur environnement naturel. Si ceux-ci sont difficiles à cultiver dans des milieux externes, leur biologie peut facilement être modifiée avec des changements minimes dans l'environnement dans lequel ils sont maintenus isolés en laboratoire..
- Ils doivent avoir une croissance et un développement rapides dans des conditions optimales
Si des microbes isolés ne se développent pas rapidement dans le milieu de culture utilisé à cet effet, ils peuvent être difficiles à conserver pour étude, car ils peuvent épuiser les nutriments de leur environnement, changer de phase ou compromettre leur survie dans ces conditions..
- Ils doivent présenter des caractéristiques et des paramètres définis
Une souche de micro-organismes isolés doit avoir des caractéristiques communes qui la relient identiquement et spécifiquement à des individus qui lui sont identiques. Ces caractéristiques doivent être constantes dans le temps.
- Facile à manier
En général, les souches utilisées dans les enquêtes de routine ne nécessitent pas d'outils ou de protocoles trop rigoureux ou compliqués. Cela garantit que les étudiants et les nouveaux chercheurs peuvent maintenir la continuité des études au fil du temps..
Il existe différentes méthodes pour identifier une souche nouvellement isolée. Cependant, à l'heure actuelle, la technique la plus précise, la plus rapide et la plus simple pour déterminer l'identité de presque toutes les espèces est l'analyse de quelques régions des séquences génétiques qui composent le génome de l'individu..
Habituellement, ces analyses sont effectuées en amplifiant des régions spécifiques d'ADN avec la technique PCR (Polymerase Chain Reaction). Ces techniques varient selon l'arête, la famille et le type de microorganisme dont l'identité est recherchée. Ces régions sont généralement:
- Les régions codantes pour les ARN ribosomiques
- Les gènes qui codent pour les sous-unités protéiques qui participent à la respiration (surtout si l'organisme est aérobie)
- La région génétique qui code pour les microfilaments d'actine (partie du cytosquelette)
- Certaines régions génétiques des sous-unités chloroplastiques ou protéiques impliquées dans la photosynthèse (pour certaines algues et cyanobactéries et pour toutes les plantes)
Une fois que ces fragments de génome ont été amplifiés avec succès, ils sont séquencés pour déterminer l'ordre des nucléotides qui composent ces régions du génome. Cela se fait grâce aux techniques NGS. Séquençage de nouvelle génération) avec un équipement spécialisé appelé séquenceurs.
Les régions séquencées sont comparées aux séquences de microorganismes de ce type déjà rapportées précédemment, ce qui est possible en utilisant, par exemple, la base de données déposée sur le site GenBank (https: // www. Ncbi.nlm.nih.gov/ genbank /).
Dans les laboratoires qui ne disposent pas d'outils de biologie moléculaire pour analyser les caractéristiques génétiques, d'autres paramètres phénotypiques sont utilisés pour identifier les souches de nombreux micro-organismes. Là encore, les caractéristiques phénotypiques étudiées varient en fonction de l'organisme, du phylum, de la famille et des espèces considérées. Parmi ces paramètres sont étudiés:
- Les caractéristiques morphologiques du microbe dans le milieu de culture. Des traits tels que: couleur, forme, texture, type de croissance, entre autres aspects sont observés..
- Analyse des produits métaboliques à l'aide d'outils biochimiques. La production de métabolites secondaires, composés chimiques excrétés, entre autres, est étudiée..
- Caractérisation et cristallisation des protéines. Les protéines internes des micro-organismes sont extraites et étudiées indépendamment.
La chose typique dans les études microbiologiques est de caractériser les souches avec les deux types d'identification, c'est-à-dire à la fois par des observations morphologiques et par l'analyse moléculaire..
L'isolement des souches implique plusieurs techniques qui sont également utilisées pour séparer une espèce de microbe d'une autre. La capacité d'isoler la souche d'une espèce d'intérêt est essentielle pour déterminer avec précision ses caractéristiques déterminantes..
La plupart des techniques d'isolement des souches ont été créées au cours du XIXe siècle par les pères de la microbiologie Louis Pasteur et Robert Koch. Tous deux s'efforçaient de manière obsessionnelle d'obtenir des cultures de cellules pures (souches) des micro-organismes qu'ils étudiaient..
Pour obtenir ces cultures cellulaires, ils ont exploré une grande diversité de techniques et d'outils, de l'utilisation de cure-dents stériles aux variations dans la composition des milieux de culture où les microbes étudiés étaient préparés à se développer..
À l'heure actuelle, toutes les techniques développées et utilisées par ces chercheurs et certaines plus modernes ont été regroupées en 6 types différents, à savoir:
- Rayé, stries ou rayures: à l'aide d'un instrument fin et pointu, l'endroit où se trouve le microorganisme est touché (en particulier pour les cultures cultivées in vitro en milieu solide). Avec la fin avec laquelle le micro-organisme a été touché, un milieu solide stérile riche en nutriments est fait des rayures.
- Immersion ou fusion au milieu: Un petit échantillon de microbes est prélevé (il peut être comme celui pris dans l'art antérieur) et placé à l'intérieur du milieu de croissance à l'état liquide, de la gélose est ajoutée pour se solidifier et on s'attend à ce qu'elle refroidisse. Les colonies ne seront observées que lorsque le micro-organisme est très développé.
- Dilutions en série: un échantillon du lieu d'origine où l'espèce a été prélevée est dilué consécutivement dans un milieu stérile exempt d'autres micro-organismes. Les dilutions sont «ensemencées» sur des milieux solides et des colonies devraient apparaître..
- Médias culturels exclusifs: ce sont des milieux de culture qui ne permettent la croissance que du type de microbe d'intérêt; c'est-à-dire qu'il contient des composants ou des nutriments qui permettent uniquement d'isoler la croissance de la souche.
- Séparation manuelle ou mécanique: un petit échantillon du microbe à isoler est placé et au microscope on tente de séparer un seul individu de l'espèce du reste des individus qui l'entourent.
Certaines de ces techniques sont plus faciles à utiliser que d'autres. Cependant, les chercheurs les utilisent en fonction des caractéristiques biologiques de l'espèce étudiée..
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