1. hujayralarni kullanish

Mikroorganizmlarning sinxron bo'linuvchi madaniyati

ekishdan bir vaqtning o'zida olingan , ularning individual rivojlanishining turli bosqichlarida hujayralar to'plamidir.

Bunday madaniyatlarning fiziologik xususiyatlarini va metabolik faolligini o'rganish o'rtacha natijalarga olib keladi. Va izolyatsiya qilingan tirik hujayraning modeli uning biologiyasini o'rganish uchun ishlatilishi mumkin emas, chunki u biomassaning kichik miqdori tufayli emas, balki odatda populyatsiyada mavjud bo'lgan hujayraning xususiyatlarini aks ettirmaydi.
xil rivojlanish bosqichida bo'lgan madaniyatlarni olish istagi tadqiqotchilarni mikroorganizmlarning bo'linishini sinxronlashtirish usulini ishlab chiqishga olib keldi. Bu usul hujayra rivojlanishining turli bosqichlarida sodir bo'ladigan fiziologik va biokimyoviy jarayonlarni alohida va bosqichma-bosqich o'rganish imkonini beradi .
Sinxronizatsiya usulining mohiyati shundan iboratki, turli ta'sirlar orqali mikrob populyatsiyasi sun'iy ravishda bir hil fiziologik holatga keltiriladi. Populyatsiyaning bunday holatining eng oson aniqlanadigan ko'rsatkichi madaniyatning deyarli barcha hujayralarining bir vaqtning o'zida ( sinxron ) bo'linishi hisoblanadi.
Turli ob'ektlar bo'linish sinxronizatsiyasiga duchor bo'ldi: zamburug'lar, bakteriyalar, protozoalar, suv o'tlari, shuningdek, to'qima madaniyati hujayralari va boshqalar. Bakteriyalar orasida sinxron ko'payish asosan Escherichia populyatsiyalarida o'rganildi . coli , salmonellalar typhimurium , Corynebacterium difteriya va boshqalar.
Davriy sinxron o'stirish. Bo'linishni sinxronlashtirish uchun populyatsiyalar odatda eksponensial o'sish bosqichida qo'llaniladi, bunda hujayralar avlod davrining davomiyligi bo'yicha bir hil bo'ladi .
Populyatsiya hujayralarining sinxron bo'linishda ishtirok etish darajasi sinxronizatsiya darajasi deb ataladi. Bu populyatsiyaning bir xillik darajasini tavsiflovchi va turli xil sinxronlashtiruvchi ta'sirlarning samaradorligini taqqoslash imkonini beruvchi sinxronizatsiya indeksining qiymatlari bilan ifodalanadi . Sinxronizatsiya darajasini aniqlash uchun Sherbaumning "sinxronizatsiya indeksi" ( Is ) , formula bo'yicha hisoblanadi:
= (N1/N0 – 1) (1 – T/g),
sinxron bo'linishning yorilishidan oldin darhol hujayralar soni ;
N1 - sinxron bo'linishdan keyin hujayralar soni;
T - sinxron bo'linish sodir bo'ladigan vaqt; g - bir avlodning davomiyligi.

Sinxron bo'linishni keltirib chiqaradigan usullar juda xilma-xil va ko'p. Ta'sirning tabiatiga ko'ra, ularni 3 ta katta guruhga bo'lish mumkin: 1) mexanik tanlash (selektiv usullar ); 2) fizik omillarning ta'siri va 3) kimyoviy va biologik ta'sirlar.

Asinxron bo'linuvchi populyatsiyadan ma'lum bir jihatdan bir hil bo'lgan hujayralarni mexanik tanlashga asoslangan usullar tabiiy yoki selektiv deb ataladi . Ulardan ba'zilari fraksiyonel filtrlash va differensial santrifüj kabi mikrobiologik tadqiqotlarda eng ko'p qo'llaniladi .
Xuddi shu usullar guruhi J. Yonng va Ph . Bacillusning sinxron ko'payishini olgan Fits-Jeyms cereus tanlangan sporlar populyatsiyasining rivojlanishi orqali.
spora tanlashda bo'lgani kabi, populyatsiyadan hujayralarni ularning hajmi, massasi yoki ma'lum bir yashash shakliga qarab mexanik tanlashdan iborat. Selektiv usullardan foydalanish hujayralar hajmi va massasi kabi xususiyatlar ma'lum darajada ma'lum bir fiziologik holatni aks ettiradi degan taxminga asoslanadi. Bu usullarning afzalligi shundaki, ular boshqa usullarda bo'lgani kabi alohida hujayralardagi metabolizmga xalaqit bermaydi.
Ikkinchi guruh usullari jismoniy ta'sirlar bilan bog'liq bo'lib, ular ham populyatsiyani sinxron ko'paytirishga olib keladi. Ushbu yo'nalishda harorat effektlari eng ko'p qo'llaniladi. Ekish haroratini o'zgartirish orqali populyatsiyalarni sinxronlashtirish mikroorganizmlarning ma'lum bir turi uchun maqbul bo'lganidan yuqori yoki past haroratning bitta (zarba) yoki bir nechta (haroratning ikki daraja o'rtasida o'zgarishi) ta'sirida erishiladi . Bunday harorat ta'siri, bo'linish jarayonini blokirovka qilish, hujayralarning o'sishi va rivojlanishini to'xtatmaydi, bu esa oxir-oqibat populyatsiyani bir hil holatga olib keladi. Shok bartaraf etilgandan so'ng, hujayralarning 70-90% sinxron ravishda bo'linadi. Ushbu turdagi ta'sir asosan bakteriyalar, protozoa va to'qima madaniyati hujayralarini sinxronlashtirish uchun ishlatiladi.
sinxronlashtirish uchun qo'llaniladigan jismoniy ta'sir usullaridan biri bu hujayralarni rentgen nurlarining subletal dozalari bilan davolashdir.
Ta'sirlarning jismoniy turi, shuningdek, Evglenaning sinxron bo'linishini olish uchun ishlatiladigan yorug'lik va qorong'ulikning davriy o'zgarishini ham o'z ichiga olishi mumkin. gracilis va xlorella. Bu usul eng tabiiy hisoblanadi, chunki u kunlik fotoperiodiklik tufayli yosunlarning tsiklik rivojlanishiga asoslangan .
Sinxron ko'payishni keltirib chiqaradigan omillarning uchinchi guruhi inhibitorlarni kiritish yoki muhitni bo'linish uchun zarur bo'lgan moddalardan mahrum qilish orqali ozuqa muhitidagi o'zgarishlarga asoslangan .
Ushbu guruhni sinxronlashtirishning eng keng tarqalgan usullaridan biri metabolik zarba deb ataladi.
Sinxronizatsiya ta'sirini "och" ommaviy axborot vositalaridan foydalanib olishingiz mumkin, undan eng muhim komponentlar butunlay olib tashlanadi yoki ularning tarkibi kamayadi. Keyinchalik etishmayotgan moddaning qo'shilishi yoki hujayralarni to'liq muhitga o'tkazish sinxron bo'linishni keltirib chiqaradi.
Madaniyatni sinxron ko'paytirishga olib keladigan turli xil usullarga qaramasdan, hujayra bo'linishini etarli darajada sinxronlashtirish har doim ham mumkin emas. Bunday hollarda turli usullarni birlashtirish odatiy holdir.
Uzluksiz-sinxron etishtirish. Davriy sinxron madaniyatlarning umumiy va juda muhim kamchiliklari 2-3 avloddan keyin sodir bo'ladigan sinxronlikning tez yo'qolishidir .
Ushbu hodisaning sababi populyatsiyadagi barcha hujayralar avvalgi bo'linishdan keyin bir xil hajmga, yoshga yoki vaqtga etganida bo'linmasligida bo'lishi mumkin. Umuman olganda , hal qiluvchi rol asl sinxronlashtirilgan madaniyatning rivojlanish bosqichiga tegishli ekanligi qabul qilinadi . Madaniyat ko'payish tezligini sekinlashtirish bosqichida sinxronlashtiruvchi vositaga duchor bo'lganda, desinxronizatsiya tezroq sodir bo'ladi, ya'ni alohida hujayralar avlodining davomiyligi bo'yicha ko'proq heterojen.
60-yillarning o'rtalaridan boshlab. 20- asr kanalda sinxronlashtirilgan madaniyatlarni olish usullarini ishlab chiqish boshlandi. Bu usul doimiy -sinxron yoki fazali etishtirish usuli sifatida tanilgan bo'lib , hujayraning sinxron bo'linishini cheksiz davom ettirishni kafolatlaydi .
Usul vaqti-vaqti bilan fermentatordan yetishtirilgan madaniyat hajmining yarmini bir avlodga teng oraliqda to'kib tashlashga va shu bilan birga quvvat manbalarining impulsli ta'minotini ta'minlaydigan bir xil miqdordagi yangi ozuqa muhitini qo'shishga asoslangan. Muhitning tarkibi shunday tanlanadiki, biomassa ikki baravar ko'payganda, ozuqa moddalari tugaydi, buning natijasida madaniyatning o'sishi to'xtatilishi kerak. Yangi muhitning qo'shilishi o'sishni tiklashga olib keladi, ya'ni bo'linishning sinxronizatsiyasi ba'zi o'sishni cheklovchi substrat uchun hujayra ochligi bilan erishiladi . Cheklovchi omillar azot, uglerod, mineral tuzlar va boshqalar manbalari bo'lishi mumkin.
Sinxron hujayra bo'linishi pH, harorat va hujayraning bir qator metabolik jarayonlariga ta'sir qiluvchi boshqa madaniyat sharoitlarining o'zgarishi bilan yuzaga kelishi mumkinligi haqida dalillar mavjud.