Dr Gökhan AYGÜN
Tıbbi Mikrobiyoloji AD
ÖKARYOTLAR ( > 2 mikrometre ):
Algler, protozoonlar, mantarlar
PROKARYOTLAR ( 0.2 – 5 mikrometre):
Arkebakteriler, siyanobakteriler ( mavi-yeşil algler), bakteriler
Özellik
Gerçek çekirdek
Çekirdekcik
DNA
Ribozom
Mitokondri
Peptidoglikan hücre duvarı
Solunum
Kromozom
Sitoplazma zarında sterol
PROKARYOT
(Bakteri) yok yok
Tek iplikçik
Histon yok
70 S (50+30) yok var
Hücre zarı ile tek yok (mikoplazmalar hariç)
ÖKARYOT
(Mantar , Protozoon) var var
Histonlarla bağlı çok sayıda iplikcik
80 S (60+40) var yok
Mitokondrilerle
çok var
Ototrof/litotrof
– Basit inorganik molekülleri kullanabilir
• CO2, amonyum tuzları
• Fototroflar fotosentez; kemolitotroflar inorganik
ürünlerin oksidasyonunu yapabilirler
• Heterotrof (İnsan bakterileri)
– Kendi metabolik ürünlerini oluşturamaz
– Organik ürünlere muhtaçtırlar
– Besin gereksinimleri farklı farklıdır (Besiyerleri)
Sıcaklık ve üreme
• % 5-10 CO2 (kapnofil) B.abortus
Gonokok
• +4 C iyi üreyenler (psikrofil)
Yersinia enterocolytica, Listeria
• Yüksek tuz yoğunluğunda üreyenler (halofil)
(Deniz …) Vibriolar
• T. pallidum, M. leprae üretilemez
• Chlamydia, Ricketsia .... hücre kültürü
• M. tübercülosis: 14-24 saat (ikilenme)
• Mikoplazmalar ..... Kolesterol içeriği
Metabolik ürünlerle bakteri tanımlama
• Boyama yöntemleri
• Gelişmiş kültür teknikleri
• Otomatize tanımlama sistemleri
• Gelişmiş serolojik yöntemler (ELISA, IFA)
• PZR/PCR
• Standartize moleküler yöntemler
• “Microarray” teknolojisi
Bazı bakteriler Gram yöntemiyle iyi boyanamazlar !?
Mycobacterium (TBC)
Ricketsia ve Chlamydia
Molikütler (mikoplazmalar)
Treponema pallidum
(Legionella )
Gram boyamada bakteri görülmeyen bakteri infeksiyonları !?
• Besiyeri
• Agar (% 1.5-3)
• Organotrof
Heterotrof
spor ( +) aerop ( Bacillus) anaerop (Clostridium)
• Corynebacterium
( Pleomorfik, düzensiz boyanan, volutin )
Dallanan çomak …Nocardia
Anaerobic jar, anaerobic chamber, anaerobic bags/ pouch
Palladium catalyst pellets
Lid with O-ring gasket
Reducing media containing thioglycolate to deplete oxygen; cooked meat broth
Envelope containg sodium bicarbonate and sodium borohydride
CO
2
Anaerobic indicator
(methylene blue)
Petri plates
H
2
liquid media
A. Glass jar
Capnophiles require high concentration of CO e.g. Brucella abortus
B. CO
2 generating package
Petri plates
Glass jar
Candle
Petri plates
Gas generator
Gas generator
Generation times for some common bacteria under optimal conditions of growth.
Generation
Bacterium
Medium
Escherichia coli
Glucose-salts
Time (minutes)
17
Bacillus megaterium Sucrose-salts
25
Streptococcus lactis Milk
26
Streptococcus lactis Lactose broth
48
Staphylococcus aureus Heart infusion broth
27-30
Lactobacillus acidophilus
Milk
66-87
Mannitol-salts-yeast ext.
344-461 Rhizobium japonicum
Mycobacterium tuberculosis
Treponema pallidum
Synthetic
Rabbit testes
792-932
1980
Cell division
What is happening?
The Requirements for Growth:
Physical Requirements
Figure 6.4
Measure Colony Forming Units
CFU’s
Viable cell counts
Does each colony represent one cell?
Cell must be alive and able to grow
Selective
• Bismuth sulfite for
Salmonella typhi
(inhibits gram-positive and most gram-negative intestinal bacteria)
Differential
• Blood agar plates for
Streptococcus pyogenes
Selective & differential
• Mannitol salt agar for
Type of hemolysis reaction aids identification of S. pyogenes
• In theory, each colony (~10 7 ) bacteria arises from a single bacterium deposited on the surface of the Petri dish
• Each colony consists of a pure clone of cells
• Best obtained on solid media; less sure in liquid media
GRAM NEGATİF ÇOMAKLAR
1 – Zor üreyen /adi besiyerlerinde üremeyen
Gram () çomaklar: Brucella, Haemophilus,
Bordatella, ...
2 – Glikozu fermente eden, oksidaz (-) :
Enterobactericeae
3 – Glikozu fermente eden, oksidaz (+) : Vibrio,
Aeromonas, Plesiomonas.
4 – Glikozu fermente etmeyenler :
Pseudomonas, Acinetobacter,
Burkholderia,....
DNAdizileme ile tanımlama
** Maviyeşil pigment
(piyosiyanin)
P. aeruginosa
• Meyve kokusu
(aminoasetofenon)
H. influenzae(: Pfeiffer basili)
• hem X hem V faktörü
• Çukulatamsı agar !!
• Kanlı agar (S.aureus)
(satellitizm)
(süt annelik olayı)
Mycobacterium tuberculosis tanı
• Aside dirençli boyama (EZN, Kinyoun,...)
• Auramin-Rhodamin (+)
• Löwenstein-Jensen besiyeri,
Middlebrook besiyeri ...
• Yavaş üreyen (18 saatte bir bölünme)
• Dekontaminasyon
• M. tubercülosis ................ niasin testi (+)
The Requirements for Growth:
Chemical Requirements
• Carbon
– Structural organic molecules, energy source
– Chemoheterotrophs use organic carbon sources
– Autotrophs use CO
2
The Requirements for Growth: Chemical Requirements
• Nitrogen
– In amino acids, proteins
– Most bacteria decompose proteins
– Some bacteria use NH
4
– A few bacteria use N
2
+ or NO
3
in nitrogen fixation
• Sulfur
– In amino acids, thiamine, biotin
– Most bacteria decompose proteins
– Some bacteria use SO
4
2
or H
2
S
• Phosphorus
– In DNA, RNA, ATP, and membranes
– PO
4
3
is a source of phosphorus
The Requirements for Growth:
Chemical Requirements
• Trace Elements
– Inorganic elements required in small amounts
– Usually as enzyme cofactors
• Organic Growth Factors
– Organic compounds obtained from the environment
– Vitamins, amino acids, purines, pyrimidines
• Complex polysaccharide
• Used as solidifying agent for culture media in
Petri plates, slants, and deeps
• Generally not metabolized by microbes
• Liquefies at 100°C
• Solidifies ~40°C