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색상부터 모양까지: 미생물의 식민화 패턴은 어떻게 그들의 정체성을 드러낼까?
미생물학에서 군집 형태학은 한천배지에서 관찰되는 박테리아나 균류의 시각적 모양을 말하며, 이는 알려지지 않은 미생물을 식별하는 첫 단계입니다. 크기, 모양, 색상, 투명도, 일관성과 같은 측면에 초점을 맞춰 이들 군집의 외관을 주의 깊게 조사하면 유기체의 정체성에 대한 단서를 얻을 수 있으며, 이는 미생물학자가 확실한 식별을 위한 적절한 검사 방법을 선택하는 데 도움이 됩니다.
샘플이 미생물학 연구실에 도착하면 먼저 아가로 배지에 접종한 다음 배양기에 넣어 미생물의 성장을 촉진합니다. 미생물의 증식 양상은 미생물이 성장함에 따라 달라지므로 일반적으로 접종 후 18~24시간 후에 검사를 실시하지만 곰팡이와 같이 성장 속도가 느린 생물체의 경우 시기가 다를 수 있습니다.
미생물학자들은 먼저 군집의 형태적 특징을 평가하고 크기, 색상, 모양, 일관성, 투명도와 같은 구체적인 특징을 기록합니다. 거시적인 특징을 관찰할 때는 손 렌즈나 돋보기를 사용하여 더욱 자세히 볼 수 있습니다. 미생물 식민화에서 투명성은 투명, 반투명, 불투명으로 분류할 수 있습니다. 포도상구균은 보통 불투명한 반면, 연쇄상구균 종 중 상당수는 반투명합니다.
군체의 전반적인 모양은 둥글거나, 불규칙하거나, 점(바늘로 찔러 넣은 것)과 같다고 설명할 수 있습니다. 배양접시의 측면을 눌러 평가하면 식민지의 수직적 성장 특성을 알 수 있으며, 이는 평평함, 융기됨, 볼록함, 돔형(매우 볼록함), 중앙이 오목함, 또는 중앙이 볼록함 등으로 설명할 수 있습니다. 식민지 여백은 매끈한 것, 거친 것, 불규칙한 것, 가는 선 모양의 특징으로 분류할 수 있습니다.
예를 들어, Bacillus anthracis의 실 같은 모습은 때때로 메두사의 머리와 비슷하다고 묘사됩니다. 식민지화의 일관성은 멸균된 도구를 사용한 물리적 조작을 통해 확인할 수 있으며 바삭바삭함, 크림 같음, 끈적거림, 건조함과 같은 용어를 사용하여 설명할 수 있습니다. 포도상구균은 크림 같은 질감을 갖는 것으로 간주되는 반면, 일부 나이세리아 종은 실 같은 질감을 갖고 있으며, 코리네박테리움 디프테로이드와 베타용혈성 연쇄상구균에 의한 식민화는 일반적으로 건조합니다.
추가적인 특징 중 하나는 일부 미생물이 혈액 배양 배지에서 자랄 때 혈액을 소화하여 배양 배지에서 시각적 용혈(적혈구 파괴)이 발생할 수 있다는 것입니다. 군집 형태학에서 용혈은 알파 용혈, 베타 용혈, 감마 용혈의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 알파 용혈에서는 혈액이 부분적으로 소화되어 집락 주변이 녹색으로 변하는 반면, 베타 용혈에서는 미생물이 혈액을 완전히 소화하여 집락 주변이 깨끗한 영역으로 남습니다. 용혈을 일으키지 않는 생물을 감마 용혈성 생물이라고 합니다.
생물학적 냄새는 때때로 군체 형태의 일부로 간주됩니다. 미생물 배양물을 의식적으로 맡는 것은 권장되지 않지만, 일부 유기체는 일상적인 검사 중에 감지할 수 있는 특징적인 냄새를 생성합니다. 예를 들어,
Pseudomonas aeruginosa는 포도 냄새가 나는 반면,Staphylococcus aureus는 오래된 양말 냄새가 나는 것으로 설명되어 있습니다.
이러한 군집 형태는 색상과 모양뿐만 아니라 역학과 크로마틴 생성에 의해서도 특징지어집니다. 예를 들어, Pseudomonas aeruginosa는 군집에 녹색 광택을 주는 시아닌과 플라빈 색소를 생성하는 반면, 일부 Serratia marcescens 표본은 주황색-붉은색 색소를 생성합니다. 프로테우스과와 같이 무리 지어 수영하는 유기체는 접종 지점으로부터 바깥쪽으로 확장되어 동심원파를 형성합니다.
군체 형태를 관찰하는 것은 미생물 종을 식별하는 첫 번째 단계입니다. 미생물학자는 식민지의 시각적 모양을 바탕으로 가능성 있는 유기체를 선별하고 이를 통해 확실한 진단을 내리는 데 적합한 검사를 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 미생물학자가
Staphylococcus와 유사한 종의 식민화를 관찰하면 해당 속에 속하는지 확인하기 위해 촉매 효소 테스트를 수행하고 응고효소가 음성인지 또는S. aureus와 같은 잠재적인 병원성.
임상 미생물학 실무에서는 MALDI-TOF와 같은 자동화 기술이 미생물을 식별하는 데 점점 더 많이 사용되고 있지만, 군집 형태학은 여전히 병원균과 정상 세균총을 구별하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 정확한 식별에 필수적일 뿐만 아니라, 자동화된 기술이 불확실한 결과를 제공할 때 신원을 확인하는 데에도 도움이 됩니다.
미생물의 식민화 패턴을 연구할 때 우리는 단순히 색상과 모양을 관찰하는 것이 아니라 이러한 현상 뒤에 숨은 더 깊은 생물학적 의미를 이해하게 됩니다. 이러한 형태가 미생물의 기능과 생태계에서의 역할에 어떤 영향을 미치는지 생각해 본 적이 있나요?
