Bakterie lubiące zimno i chłód – jak je izolować, hodować i identyfikować

Z pomocą w identyfikacji przychodzi metagenomika, której to techniki pozwalają na pominięcie etapu hodowli bakterii. Dzięki bezpośredniemu klonowaniu, następnie sekwencjonowaniu i poddaniu analizie materiału genetycznego wyizolowanego bezpośrednio ze środowiska, znacząco wzrasta możliwość poznania drobnoustrojów o specyficznych wymaganiach odżywczych oraz tych, których wobec stanu dzisiejszej wiedzy nie udaje się hodować. Większość drobnoustrojów lodowców, a więc potencjalnych psychrofili, jest trudna lub niemożliwa w hodowli, dlatego stosuje się techniki niezależne od hodowli, by poznać ich metagenom [29]. Oprócz określenia składu taksonomicznego możliwe jest poznanie udziału wszystkich genów oraz profili metabolicznych [30].

Dlatego też do określenia przynależności gatunkowej wyizolowanych mikroorganizmów psychrofilnych najbardziej popularną techniką jest wyizolowanie informacji genetycznej oraz jej amplifikacja w łańcuchowej reakcji polimerazy (ang. polymerase chain reaction, PCR) [31]. Metoda ta jest bardzo czuła, lecz wynik w dużym stopniu zależy również od sposobu hodowli materiału, degradacji komórek czy samej ilości materiału genetycznego. W przypadku metody PCR czy w metodach opartych na tej reakcji problemem może okazać się niedostateczna znajomość fizjologii wzrostu unikatowego materiału. Z powodu modyfikacji, jakie posiadają drobnoustroje ekstremofilne, w tym psychrofile, izolacja materiału genetycznego może być mniej wydajna, dlatego najskuteczniejsze są klonowanie do wektora plazmidowego i transformacja do modelowego organizmu, np. E. coli [32]. Do przeprowadzenia reakcji PCR najkorzystniej jest wyizolować materiał genetyczny ze świeżych hodowli w fazie wzrostu logarytmicznego, co w przypadku nieznanych gatunków wolno namnażających się bakterii z ekstremalnego środowiska, często wykazujących słaby wzrost na podłożach, może okazać się problematyczne. Waż...