Среда роста

Среда роста или культуральная среда полусветный твердый , это - жидкий или ^{[ 1 ]} или небольшие растения , такие как моховые паттинки . ^{[ 2 ]} Различные типы среды используются для выращивания различных типов клеток. ^{[ 3 ]}

Два основных типа среды роста - это те, которые используются для клеточной культуры , в которых используются специфические типы клеток, полученные от растений или животных, и те, которые используются для микробиологической культуры , которые используются для выращивания микроорганизмов, таких как бактерии или грибы . Наиболее распространенными ростами средств для микроорганизмов являются питательные бульоны и агарные пластины ; Специализированные среды иногда требуются для микроорганизма и роста клеточной культуры. ^{[ 1 ]} Некоторые организмы, называемые привередливыми организмами , требуют специализированных среда из -за сложных потребностей в питании. вирусы Например, являются обязательными внутриклеточными паразитами и требуют роста, содержащей живые клетки.

Типы

Наиболее распространенным ростом среды для микроорганизмов являются питательные бульоны (жидкая питательная среда) или лизогенный бульон . Жидкая среда часто смешивается с агаром и выливается через стерильный дозатор носителя в чашки Петри для затвердевания. Эти агарные пластины обеспечивают твердую среду, на которой могут культивироваться микробы. Они остаются твердыми, так как очень немногие бактерии способны разложить агар (исключением являются некоторые виды в родах: цитофага , Flavobacterium , Bacillus , Pseudomonas и Alcaligenes ). Бактерии, выращенные в жидких культурах, часто образуют коллоидные суспензии . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Разница между ростом среды, используемых для клеточной культуры, и те, которые используются для микробиологической культуры, заключается в том, что клетки, полученные из целых организмов и выращиваемых в культуре, часто не могут расти без добавления, например, гормонов или факторов роста , которые обычно встречаются in vivo . ^{[ 6 ]} В случае клеток животных, эта сложность часто учитывается добавлением крови сыворотки или синтетической замены сыворотки в среду. В случае микроорганизмов такие ограничения не существует, так как они часто являются одноклеточными организмами . Еще одно основное отличие состоит в том, что клетки животных в культуре часто выращиваются на плоской поверхности, к которой они прикрепляют, а среду предоставляется в жидкой форме, которая покрывает клетки. Напротив, бактерии, такие как Escherichia coli, могут выращиваться на твердой или жидкой среде.

Важным различием между типами роста средств массовой информации является химически определенная и неопределенная среда. ^{[ 1 ]} Определенная среда будет иметь известные количества всех ингредиентов. Для микроорганизмов они состоят из предоставления микроэлементов и витаминов, необходимых для микроба и особенно определенных углерода и азота источников . Глюкоза или глицерин часто используются в качестве источников углерода, а аммония соли или нитраты в качестве неорганических источников азота. Неопределенная среда имеет некоторые сложные ингредиенты, такие как дрожжевой экстракт или гидролизат казеина, который состоят из смеси многих химических видов в неизвестных пропорциях. Неопределенные СМИ иногда выбираются на основе цены, а иногда и по необходимости - некоторые микроорганизмы никогда не культивировались на определенных СМИ.

Хорошим примером среды роста является сусло , используемое для приготовления пива . Ворт содержит все питательные вещества, необходимые для роста дрожжей, и в анаэробных условиях производится алкоголь. Когда процесс ферментации завершен, комбинация средних и сдерживающих микробов, теперь пиво, готова к потреблению. Основные типы

культурные СМИ
Минимальные СМИ
Селективные СМИ
Дифференциальные СМИ
транспортные СМИ
Индикаторный носитель

Культурные СМИ

Культурные СМИ содержат все элементы, которые требуются большинству бактерий для роста, и не являются селективными, поэтому они используются для общего выращивания и поддержания бактерий, хранящихся в коллекциях лабораторных культур.

Неопределенная среда (также известная как базальная или сложная среда) содержит:

источник углерода, такой как глюкоза
вода
Различные соли
Источник аминокислот и азота (например, говядина, дрожжевой экстракт)

Это неопределенная среда, потому что источник аминокислота содержит множество соединений; Точная композиция неизвестна.

Определенная среда (также известная как химически определенная среда или синтетическая среда) - это среда, в которой

Все используемые химические вещества известны
Ткань дрожжей, животных или растений не присутствует

Примеры питательных средств среда:

Минимальные СМИ

Определенная среда, у которой достаточно ингредиентов для поддержки роста, называется «минимальной средой». Количество ингредиентов, которые необходимо добавить в минимальную среду, сильно варьируется в зависимости от того, какой микроорганизм выращивается. ^{[ 7 ]} Минимальные среды-это те, которые содержат минимальные питательные вещества, возможные для роста колоний, как правило, без присутствия аминокислот, и часто используются микробиологами и генетиками для выращивания микроорганизмов дикого типа. Минимальные носители также могут использоваться для выбора для или против рекомбинантов или экзенъюгантов .

Минимальная среда обычно содержит:

источник углерода, который может быть сахаром, такой как глюкоза, или менее богатый энергией источник, такой как сукцинат
различные соли, которые могут варьироваться среди видов бактерий и условий выращивания; Они обычно обеспечивают необходимые элементы, такие как магний , азот , фосфор и сера , позволяющие бактериям синтезировать белок и нуклеиновые кислоты
вода

Дополнительные минимальные среды - это минимальная среда, которая также содержит одного выбранного агента, обычно аминокислота или сахара. Это добавление позволяет культивировать конкретные линии ауксотрофных рекомбинантов.

Селективные СМИ

Селективные среды используются для роста только отобранных микроорганизмов. Например, если микроорганизм устойчив к определенному антибиотику , таким как ампициллин или тетрациклин , то этот антибиотик может быть добавлен в среду, чтобы предотвратить другие клетки, которые не обладают устойчивостью, от роста. Среда, в которых отсутствует аминокислота, такая как пролин, в сочетании с E. coli, не в состоянии синтезировать ее, обычно использовались генетиками до появления геномики для картирования бактериальных хромосом.

Селективные роста среды также используются в клеточной культуре для обеспечения выживания или пролиферации клеток с определенными свойствами, такими как устойчивость к антибиотикам или способность синтезировать определенный метаболит . Как правило, присутствие специфического гена или аллеля гена дает на клетку способность расти в селективной среде. В таких случаях ген называется маркером .

Селективные средства роста для эукариотических клеток обычно содержат неомицином для выбора клеток, которые были успешно трансфицированы плазмидой, несущей ген устойчивости к неомицину в качестве маркера. Гансикловир является исключением из правила, так как он используется для специфического убийства клеток, которые несут его соответствующий маркер, вирус простого герпеса тимидинкиназы.

Четыре типа агаровой пластины демонстрируют дифференциальный рост в зависимости от бактериального метаболизма

Примеры избирательных средств массовой информации:

Эозин метиленовый синий содержит красители, которые токсичны для грамположительных бактерий. Это селективная и дифференциальная среда для колиформ.
YM ( агар дрожжевого экстракта ) имеет низкий pH , сдерживающий бактерий рост.
MEA ( солодовый экстракт агар) имеет низкий pH , сдерживающий бактерий рост.
MacConkey Agar предназначен для грамотрицательных бактерий.
Hektoen Enteric Agar селективен для грамотрицательных бактерий.
Его селективная среда -это типовая клеточная среда, в которой отсутствует аминокислотный гистидин.
Mannitol Salt Agar является селективным для грамположительных бактерий и дифференциала для маннита.
Дезоксихолат ксилозного лизина является селективным для грамотрицательных бактерий.
Забуференный угольный дрожжевой экстракт агар является селективным для определенных грамотрицательных бактерий, особенно легионеллы пневмофила .
Агар Baird-Parker предназначен для грамположительных стафилококков .
Sabouraud Agar избирательен к определенным грибам из -за низкого pH (5,6) и высокой концентрации глюкозы (3–4%).
DRBC (агар дихлорана розы бенгальского хлорамфеникола) является селективной средой для перечисления плесени и дрожжей в продуктах. Дихлор и роза Бенгалия ограничивают рост колоний плесени, предотвращая чрезмерный рост роскошных видов и помогая точному счету колоний. ^{[ 8 ]}
Среда MMN (модифицированная Мелин-Норкранс) и среда BAF используются для грибов эктомикориза . ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}
Агар Columbia Nalidixic Acid (CNA) содержит антибиотики (налидиксиновая кислота и колистин), которые ингибируют грамотрицательные организмы, помогая в селективной выделении грамположительных бактерий . ^{[ 11 ]}

Дифференциальные СМИ

Дифференциальные или индикаторные среды отличают один тип микроорганизма от другого, растущего на одной и той же среде. ^{[ 12 ]} Этот тип среда использует биохимические характеристики микроорганизма, растущего в присутствии специфических питательных веществ или индикаторов (таких как нейтральный красный , фенол красный , эозин Y или метиленовый синий ), добавленных в среду, чтобы заметно указывают на определяющие характеристики микроорганизма. Эти среды используются для обнаружения микроорганизмов и молекулярными биологами для обнаружения рекомбинантных штаммов бактерий.

Примеры дифференциальных средств массовой информации:

Агар крови (используется в тестах на стрептококк ) содержит кровь для сердца бычьего сердца, которая становится прозрачной в присутствии β-гемолитических организмов, таких как Streptococcus pyogenes и Staphylococcus aureus .
Эозин метиленовый синий является дифференциалом для ферментации лактозы.
Среда Granada является селективной и дифференциальной для Streptococcus agalactiae (группа B Strepppococcus группы), который в этой среде растет как отличительные красные колонии.
MacConkey Agar является дифференциалом для ферментации лактозы.
Mannitol Salt Agar дифференциал для ферментации маннита.
X-gal плиты являются дифференциальными для мутантов оперонов Lac .

Транспортные СМИ

Транспортные СМИ должны соответствовать этим критериям:

Временное хранение образцов, транспортируемых в лабораторию для выращивания
Поддерживать жизнеспособность всех организмов в образце, не изменяя их концентрацию
Содержать только буферы и соль
Недостаток углерода, азота и органических факторов роста, чтобы предотвратить умножение микробов
Транспортные среды, используемые в изоляции анаэробных, должны быть свободны от молекулярного кислорода.

Примеры транспортных средств массовой информации:

Тиогликолятный бульон предназначен для строгих анаэробных .
Стюарт Транспортный Среда ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} это не питательный гель мягкого агара, содержащий восстановительный агент для предотвращения окисления, и древесного угля для нейтрализации.
Некоторые бактериальные ингибиторы используются для гонококки и буферизованный глицериновой физиологический раствор для кишечных бациллов.
Среда Венкатарамана Рамакришна (VR) используется для V. cholerae .

Обогащенные СМИ

Обогащенные СМИ содержат питательные вещества, необходимые для поддержки роста широкого спектра организмов, в том числе некоторые из наиболее привередливых. Они обычно используются для сбора как многих различных типов микробов, которые присутствуют в образце. Агар крови - это обогащенная среда, в которой цельная крови, богатая питанием, добавляет основные питательные вещества. Шоколадный агар обогащен кровью, обработанной тепловой обработкой (40–45 ° C или 104–113 ° F), которая становится коричневой и придает среде цвет, для которого он назван. ^{[ 15 ]}

Физиологическая значимость

Выбор культуральной среды может повлиять на физиологическую значимость результатов экспериментов по культуре тканей , особенно для метаболических исследований. ^{[ 16 ]} Кроме того, было показано, что зависимость клеточной линии от метаболического гена влияет тип среда. ^{[ 17 ]} При проведении исследования, включающего несколько клеточных линий, использование равномерной культуральной среды для всех клеточных линий может снизить смещение в сгенерированных наборах данных. Использование среды роста, которая лучше представляет физиологические уровни питательных веществ, может улучшить физиологическую значимость исследований in vitro и в последнее время такими типами среда, как Plasmax ^{[ 18 ]} и человеческая плазменная среда (HPLM), ^{[ 19 ]} были разработаны.

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Мэдиган М., Мартинко Дж, ред. (2005). Брок биология микроорганизмов (11 -е изд.). Прентис Холл. ISBN 0-13-144329-1 .
^ Биргит Хаделер; Сиркка Шольц; Ральф Рески (1995). «Гелрит и агар по-разному влияют на чувствительность цитокинина моха». Журнал физиологии растений . 146 (146): 369–371. Bibcode : 1995jpphy.146..369h . doi : 10.1016/s0176-1617 (11) 82071-7 .
^ Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Шеррис Медицинская микробиология (4 -е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 0-8385-8529-9 .
^ Ганс Гюнтер Шлегель (1993). Общая микробиология . Кембриджский университет. п. 459. ISBN 978-0-521-43980-0 Полем Получено 6 августа 2013 года .
^ Пария, Шубхаш Чандра (1 января 2009 г.). Учебник по микробиологии и иммунологии . Elsevier India. п. 45. ISBN 978-81-312-2163-1 Полем Получено 6 августа 2013 года .
^ Купер, GM (2000). «Инструменты клеточной биологии». Клетка: молекулярный подход . Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN 0-87893-106-6 .
^ Кэтрин А. Ингрхам, Джон Л. Ингрхам (2000). Введение в микробиологию .
^ Корри, Джанет Эль; Кертис, GDW; Baird, Rosamund M., Eds. (1995-01-01). «Дихлоран Роуз бенгальский хлорамфеникол (DRBC) агар» . Прогресс в промышленной микробиологии . 34 Elsevier: 303–305. doi : 10.1016/s0079-6352 (05) 80036-0 . ISBN 978-0-444-81498-2 Полем Получено 2020-04-20 .
^ Ислам, Ферзана; OHGA, Shoji (2013-03-12). «Влияние формулировки медиа на рост и морфологию эктомикориза и их связь с растением -хозяином» . Международные научные исследования . 2013 : E317903. doi : 10.1155/2013/317903 .
^ Чайтали Бхаттачарья; ALOK ADHOHOLEYA. «Демонстрация эктомикоризной культуры» . Bookstore.teri.res.in . Получено 2023-02-04 .
^ Версалович, Джеймс; Американское общество микробиологии, ред. (2011). Руководство по клинической микробиологии (10 -е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN 978-1-55581-463-2 Полем OCLC 657027913 .
^ Вашингтон, JA (1996). «Принципы диагноза». В бароне, S; и др. (ред.). Медицинская микробиология барона (4 -е изд.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1 .
^ Mitsuhashi, Jun (2002), «Подготовка среды» , методы культивирования ткани беспозвоночных , Токио: Springer Japan, с. 25–32, doi : 10.1007/978-4-431-67875-5_3 , ISBN 978-4-431-70313-6 Получено 2023-09-07
^ Смрити, Сайфун Нахар (2023-09-07). «СМИ культура: определение, типы и методы подготовки» . Greenleen.com . Получено 2023-09-07 .
^ «Культура обогащения - обзор» . ScienceDirect Темы . Получено 2023-09-07 .
^ Lagziel S, Gottliebe, Shlomi T (2020). «Имейте в виду свои СМИ» . Природа метаболизм . 2 (12): 1369–1372. doi : 10.1038/s42255-020-00299-y . PMID 33046912 . S2CID 222319735 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Lagziel, S; Ли, WD; Shlomi, T (2019). «Вывод о раковых зависимостях от метаболических генов из крупномасштабных генетических скринов» . BMC Biology . 17 (1): 37. doi : 10.1186/s12915-019-0654-4 . PMC 6489231 . PMID 31039782 .
^ Ванде Воорде, J; Ackermann, T; Пфетцер, н; Самптон, D; Маккей, G; Кална, G; и др. (2019). «Улучшение метаболической верности моделей рака с физиологической средой для культивирования клеток» . Наука достижения . 5 (1): EAAU7314. Bibcode : 2019scia .... 5.7314V . doi : 10.1126/sciadv.aau7314 . PMC 6314821 . PMID 30613774 .
^ Кантор-младший, Абу-Ремейле М., Канарек Н., Фрейнкман Е., Гао Х, Луисса А. и др. (2017). «Физиологическая среда переводит клеточный метаболизм и выявляет мочевую кислоту как эндогенный ингибитор UMP -синтазы» . Клетка . 169 (2): 258–272.e17. doi : 10.1016/j.cell.2017.03.023 . PMC 5421364 . PMID 28388410 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки

«Требования к питательным веществам клеток»

[Brock-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Мэдиган М., Мартинко Дж, ред. (2005). Брок биология микроорганизмов (11 -е изд.). Прентис Холл. ISBN 0-13-144329-1 .

[2] Биргит Хаделер; Сиркка Шольц; Ральф Рески (1995). «Гелрит и агар по-разному влияют на чувствительность цитокинина моха». Журнал физиологии растений . 146 (146): 369–371. Bibcode : 1995jpphy.146..369h . doi : 10.1016/s0176-1617 (11) 82071-7 .

[Sherris-3] Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Шеррис Медицинская микробиология (4 -е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 0-8385-8529-9 .

[Schlegel1993-4] Ганс Гюнтер Шлегель (1993). Общая микробиология . Кембриджский университет. п. 459. ISBN 978-0-521-43980-0 Полем Получено 6 августа 2013 года .

[Parija2009-5] Пария, Шубхаш Чандра (1 января 2009 г.). Учебник по микробиологии и иммунологии . Elsevier India. п. 45. ISBN 978-81-312-2163-1 Полем Получено 6 августа 2013 года .

[6] Купер, GM (2000). «Инструменты клеточной биологии». Клетка: молекулярный подход . Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN 0-87893-106-6 .

[7] Кэтрин А. Ингрхам, Джон Л. Ингрхам (2000). Введение в микробиологию .

[8] Корри, Джанет Эль; Кертис, GDW; Baird, Rosamund M., Eds. (1995-01-01). «Дихлоран Роуз бенгальский хлорамфеникол (DRBC) агар» . Прогресс в промышленной микробиологии . 34 Elsevier: 303–305. doi : 10.1016/s0079-6352 (05) 80036-0 . ISBN 978-0-444-81498-2 Полем Получено 2020-04-20 .

[9] Ислам, Ферзана; OHGA, Shoji (2013-03-12). «Влияние формулировки медиа на рост и морфологию эктомикориза и их связь с растением -хозяином» . Международные научные исследования . 2013 : E317903. doi : 10.1155/2013/317903 .

[10] Чайтали Бхаттачарья; ALOK ADHOHOLEYA. «Демонстрация эктомикоризной культуры» . Bookstore.teri.res.in . Получено 2023-02-04 .

[11] Версалович, Джеймс; Американское общество микробиологии, ред. (2011). Руководство по клинической микробиологии (10 -е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN 978-1-55581-463-2 Полем OCLC 657027913 .

[Baron-12] Вашингтон, JA (1996). «Принципы диагноза». В бароне, S; и др. (ред.). Медицинская микробиология барона (4 -е изд.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1 .

[13] Mitsuhashi, Jun (2002), «Подготовка среды» , методы культивирования ткани беспозвоночных , Токио: Springer Japan, с. 25–32, doi : 10.1007/978-4-431-67875-5_3 , ISBN 978-4-431-70313-6 Получено 2023-09-07

[14] Смрити, Сайфун Нахар (2023-09-07). «СМИ культура: определение, типы и методы подготовки» . Greenleen.com . Получено 2023-09-07 .

[15] «Культура обогащения - обзор» . ScienceDirect Темы . Получено 2023-09-07 .

[MindYourMedia-16] Lagziel S, Gottliebe, Shlomi T (2020). «Имейте в виду свои СМИ» . Природа метаболизм . 2 (12): 1369–1372. doi : 10.1038/s42255-020-00299-y . PMID 33046912 . S2CID 222319735 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[pmid31039782-17] Lagziel, S; Ли, WD; Shlomi, T (2019). «Вывод о раковых зависимостях от метаболических генов из крупномасштабных генетических скринов» . BMC Biology . 17 (1): 37. doi : 10.1186/s12915-019-0654-4 . PMC 6489231 . PMID 31039782 .

[pmid30613774-18] Ванде Воорде, J; Ackermann, T; Пфетцер, н; Самптон, D; Маккей, G; Кална, G; и др. (2019). «Улучшение метаболической верности моделей рака с физиологической средой для культивирования клеток» . Наука достижения . 5 (1): EAAU7314. Bibcode : 2019scia .... 5.7314V . doi : 10.1126/sciadv.aau7314 . PMC 6314821 . PMID 30613774 .

[pmid28388410-19] Кантор-младший, Абу-Ремейле М., Канарек Н., Фрейнкман Е., Гао Х, Луисса А. и др. (2017). «Физиологическая среда переводит клеточный метаболизм и выявляет мочевую кислоту как эндогенный ингибитор UMP -синтазы» . Клетка . 169 (2): 258–272.e17. doi : 10.1016/j.cell.2017.03.023 . PMC 5421364 . PMID 28388410 . {{cite journal}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]