MİKROORGANİZMA VE MİKROBİYOLOJİ

MİKROORGANİZMA VE
MİKROBİYOLOJİ
Doç.Dr. Serkan İKİZ
► Bakteri,
mantar, protozoa ve mikroskobik
algleri içeren, çıplak gözle görülemeyecek
kadar küçük olan yaşayan canlılar. Virüsler ve
prionlar da bu gruba dahil edilmiştir.
Mikrobiyoloji
Mikroorganizmaları inceleyen bilim dalıdır.
►
►
►
►
►
Roger Bacon 1214-1294 – İlk basit büyüteç
Leeuwenhoek 1632-1723 – Basit mikroskobu bulmuş 200
büyütme mikrobiyolojinin kurucusu
Louis Pasteur 1822-1895 – Kuduz, Tavuk kolerası, Anthrax
Robert Koch 1843-1910 – Mikropları saf üretebilmek için
besiyerlerini kullanmış, hastalıklar etkenler tarafından
oluşturulur, saf kültür olarak üretilmeli. Deneme
hayvanlarına verilerek patojeniteleri saptanmalı. Tuberkulini
hazırlamıştır.
Pasteur 1885-Kuduzla ilgili çalışmalarını izlemek üzere,
Paris Tıp
Padişah Abdülhamid
Akademisi
1886
Kuduz aşısı
Hazırlanması ve
kullanılması
Dr. Aleksander Zoeros Paşa
Hayvanat Muallimi
Hüseyim Remzi
MİKROORGANİZMA GRUPLARI
(Yapılarına göre)
1-ÖKARYOTLAR :
Hücre yapıları bitki ve hayvan hücrelerinin yapısına
benzerlik gösteren mikroorganizmalardır.
Algler, Protozoonlar ve Mantarlar
2-PROKARYOTLAR
Daha basit hücre yapısına sahip mikroorganizmalar
Mavi yeşil algler ve Bakteriler
3-VİRUSLAR
Hücre yapısı göstermeyen ve tek başlarına
metabolik aktiviteleri bulunmayan mikroorganizmalar
4-PRİON
Nukleik asit içermeyen protein yapısındaki infeksiyöz ajanlardır
BAKTERİLERİN SINIFLANDIRILMASI
► I-MORFOLOJİK
ÖZELLİKLERİNE GÖRE
a-Boyanma özelliklerine göre(Gram Boyama)
A-Gram(+) bakteriler : Mikroskopta mor renkte
görülürler.
Streptococcus equi, Bacillus anthracis
B-Gram (-) bakteriler : Mikroskopta pembe renkte
görülürler.
Brucella abortus, Escherchia coli
b-Mikroskobik morfolojilerine göre
A-GERÇEK BAKTERİLER
1-KOK(COC):
Yuvarlak şekilli bakterilerdir. Streptococ, Staphylococ
2-ÇOMAK(BASİL/BACİL):
Çomak şekilli bakterileridir.
Fizyolojik özelliklerine göre 4 gruba ayrılırlar.
A-Aside dirençliler – Mycobakteriler
B-Gram (+) spor oluşturanlar
Aerob
Bacillus
Anaerob
Clostridium
C-Gram (+) spor oluşturmayanlar – Corynebakteri, Listeria
D-Gram (-) basiller – Brucella, Salmonella
3-SPİROKETLER :
Sarmal şekilli bakterilerdir. Borrelia, Treponema, Leptospira
B-FLAMENTÖZ BAKTERİLER
1-Actinomyces
2-Nocardia
3-Streptomyces
► II-FİZYOLOJİK
ÖZELLİKLERİNE GÖRE
Bakterilerin çeşitli fizyolojik özelliklerine göre
ayrım söz konusu
Örn:Bacillaceae familyası OKSİJEN gereksinimlerine göre
Aerob (üremek için oksijene gereksinim duyanlar) Bacillus
Anaerob(oksijene gereksinim duymayanlar) Clostridium
III-ANTİJENİK YAPIYA GÖRE
Antijenik özelliklerine göre sınıflandırılırlar.
Bu amaçla serolojik yöntemlerden yararlanılır.
Serolojik yöntemlerle bakterilerin oluşturdukları belirli antijenler
saptanarak, bakteriler arasındaki yapı benzerliği karşılaştırılır.
IV-SAYISAL SINIFLANDIRMA
Bakterilerin morfolojik, kültürel, biyokimyasal özellikleri gibi yüzlerce
karakteri incelenir ve sonuçlar bilgisayara verilir. Bu özellikler bakımından
benzerlik gösteren kökenler gruplandırılır.
Karakter benzerliği durumunda +1, ayrılığı durumunda -1 gibi puanlama
yapılır ve benzer puanların genel toplamı sonunda BENZERLİK
İNDEKSİ saptanır.
Sonuçta bakteriler %100 ile %0 arasında sıralandırılır.
V-GENETİK SINIFLANDIRMA
Bakteri DNA’sındaki G+C miktarına göre yapılır.
Guanin (G) + Sitozin (S) miktarlarının toplamının tüm DNA miktarına
oranı her tür için sabittir.
Buna göre G+C/DNA sayıları aynı ya da birbirine çok yakın olan bakteriler
aynı grup içinde ele alınır. Ayrı cinsler arasında bu oran farklıdır.
MİKROORGANİZMALARIN
İSİMLENDİRİLMESİ
► İsimlendirme
CARL von LINNE tarafından
bildirilen BİNOMİNAL sistemi göre yapılır.
► Mikrop isimleri 2 sözcükten oluşur :
İlk sözcük CİNS ismi Baş harfi büyük harf
TÜR ismi Küçük harf
Örneğin : Bacillus anthracis
Brucella abortus
Cins isim kısaltılabilir. Örn : B. anthracis
MİKROORGANİZA GRUPLARININ
SINIFLANDIRILMASI
ALEM
BÖLÜM
SINIF
TAKIM
FAMİLYA
CİNS
TÜR
PROKARYOT
GRACİLICUTES
SCOTOBACTERİA
RİCKETSİALES
RİCKETSİACEAE
COXİELLA
Coxiella burnetii
BAKTERİLERİN MORFOLOJİSİ
A-MİKROSKOBİK MORFOLOJİ
► 1-Yuvarlak
şekilli bakteriler- Kok(coc)
► 2-Çomak şekilli bakteriler- Basil(bacil)
► 3-Sarmal şekilli bakteriler- Spiroket(spirochet)
1-Yuvarlak şekilli bakteriler –Koklar
(Cocci)
►
►
►
0.8-1.5 µm çapında
Bazıları kahve çekirdeği ya da oval şekilde
Bölünmeyi izleyen sürede tek tek (monokok)kalabilirler ya
da birbirlerinden ayrılmayıp özel şekiller alırlar
DİPLOKOKLAR:
Koklar bir yönde bölündükten sonra oluşan iki kardeş hücre
birbirinden ayrılmaz. Mikroskopta çift çift görülürler.
STREPTOKOKLAR:
Kokların bölünmesi birbirine paraleldir. Bölünen hücreler
birbirinden ayrılmayarak kısa ya da uzun zincir oluştururlar.
Bu zincirler 70-80 koktan (örneğin Streptococcus
pyogenes) oluşabileceği gibi 10-15 koktan (Streptococcus
uberis) da oluşabilir.
STAFİLOKOKLAR:
Kokların bölünmesi çeşitli yönlerdedir,
bölünen koklar birbirine yapışarak
düzensiz şekiller oluşturur.
Örn: Staphylococcus aureus
TETRAKOKLAR:
Koklar birbirine dikey iki yönde
bölünerek dörtlü gruplar oluştururlar.
Örn: Gaffkya homari
SARSİNALAR:
Kokların bölünmesi birbirine dikey üç
yönde olur. Balya ya da paket
şeklinde görülürler.
Örn: Sarcina lutea
2-Çomak Şekilli Bakterilerbasiller
► Silindir
şeklindedirler. Boyları enlerinden daha
büyüktür.
► Şekilleri bakterilerin cins ve türlerine göre
değişiklik gösterir.
Örn:
•
Salmonella cinsi bakteriler ve Bacillus anthracis’in
karşılıklı kenarları paraleldir.
•
Corynebacteri’lerde (C.pyogenes,C.diphteria)
karşılıklı kenarlar bir ya da iki ucu doğru daralır.
•
Vibrio’lar virgül şeklinde
•
Pasteurella’lar (P.multocida,P.haemolytica) bipolar
ve oval şeklindedir.
► Bazı
türlerde bakterinin kenarları dış bükey ve
uçları sivrilmiştir- fusiform basiller
► Bazılarının boyu enine yakın ve koklara benzer
şekildedir- kokobasil
► Bazıları bölünmeyi izleyen sürede
birbirlerinden ayrılmazlar ve zincir
oluştururlar- streptobasil
► Çomak şekilli bakterilerin çapları da türlere
göre değişir.
Örn: E.coli -- 0.4-0.7 x 1.0-3.0 µm
B.anthracis – 0.3-0.5 µm çapındadır.
3-Sarmal Şekilli Bakteriler
Bir ya da daha fazla kıvrımlara sahiptirler.
► 2 gruba ayrılırlar:
1.GRUP:SPİROKET’LER
Uzun eksenleri çevresinde spiral ve dalgalı bükülürler.
►
Şekil,boyanma ve üreme yönünden farklılıklar gösteren
3 bakteri cinsi vardır.
A-Borrelia- Geniş, düzensiz kıvrımlı, Gram (-),
mikroaerofil/anaerob
b-Treponema-Kıvrımları daha sık ve düzenli, anaerob.
Giemsa ve Gümüşleme ile boyanırlar.
c-Leptospira-Çok sık ve kısa kıvrımlı, tam sarmal şekilde,
bir ya da iki ucu çengel şeklinde kıvrılmış, aerob.
Giemsa ve Gümüşleme ile boyanırlar.
2.GRUP:SPİRİL’LER
Birden fazla kıvrıma sahip, sert vucutlu
ve kıvrılmayan, Gram(-) bakterileridir.
Bir alt grubu Vibrio’lardır.
Virgül Şeklinde, Gram (-)
Bakteriler uygun ortamlarda hep aynı
hücre biçimini göstererek ürerler. Ancak bazı
durumlarda değişik şekiller alırlar.
► Bakteriler
hücre duvarı sentezini önleyen
maddelerin (penisilin, kimyasal maddeler vb…)
bulunduğu ortamlarda üretilirlerse şekillerinde
bazı değişiklikler olur
L- FORMU
► Normal
çoğalma yeteneğine sahiptirler, ancak
hücre duvarları yoktur.
► Mikroskopta
oval, yıldız, yüzük, disk gibi
şekillerde görülürler.
►
►
►
Bakteriler üredikleri ortamda birçok çevresel faktörün
etkisinde kalarak da değişik şekiller alabilirler.
pH değişimi, oksijen azalması, yüzey gerilimi ve ozmotik
basınç değişiklikleri, ortamda gıdaların azalması gibi
Böyle ortamlarda bulunan bakterilerin şekillerindeki
düzensizlikler (flament, branşlaşma, köşeli form) oluşur.
İNVOLUSYON FORMU
Bazı bakteriler ise normal üremeleri sırasında
bazı değişik formlar oluşturabilirler.
PLEOMORFİZM
B-KOLONİ MORFOLOJİSİ
Bakterilerin uygun katı besiyerlerinde ve uygun koşullarda
üretildiği zaman biraraya gelerek oluşturdukları,gözle
görülebilen kümelere KOLONİ denir.
► Bakteri türleri kendilerine özgü renk, koku, büyüklük ve
yapıda koloniler oluştururlar.Bu karakterler hücrenin
genetik kontrolü altındadır.
► Katı besiyerlerinde kolonilerin oluşma süresi bakteri türüne
göre değişir.
Örn: E. coli 24 saatte
Brucella’lar 2-3 günde
Mycobacteri’ler 15-20 gün sonra
Kolonilerin büyüklüğü de bakteri türlerine göre değişir.
Örn: Streptococ,Brucella,Pasteurella’Larda 0.5-1 mm
E.coli,B.anthracis daha büyük
►
BAKTERİLERDE GÖZLENEN KOLONİ
ŞEKİLLERİ
S (SMOOTH) KOLONİ :
Hastalık olgularından YENİ İZOLE EDİLEN bakterilerin oluşturduğu
kolonidir.
Düzgün, parlak ve homojen görünümdedir.
R(ROUGH) KOLONİ :
ESKİMİŞ ya da BİRÇOK KEZ PASAJI YAPILMIŞ bakterilerin oluşturduğu
kolonilerdir.
Kenarları ve üzeri pürüzlü granüler görünümdedir.
R-tipi koloni oluşturan bakteriler,
Patojenitelerini kaybederler
Kolayca fagosite olurlar
Antijenik yetenekleri zayıflar
BAKTERİLERDE GÖZLENEN KOLONİ
ŞEKİLLERİ
M(MUKOİD) KOLONİ:
KAPSÜL ya da MUKOİD SALGI oluşturan bakterilerde
görülür.
Bu kolonilere öze değdirildiğinde iplik gibi uzarlar.
L-KOLONİ:
Hücre duvarı oluşturmayan mikroorganizmalar bu tip
koloni oluşturur.
Üstü ve yanları düzensizdir.
Mikroorganizmaların
Büyüklükleri
İnternasyonel metrik sisteme ait ölçü birimi
Ökaryotik organizmalar ve bakteriler
mikrometre (µm, 10-6)
Viruslar
nanometre(nm, 10-9)
Atom ve moleküller
Angstrom(A0, 10-9)
Yuvarlak biçimde olanlan kokların çapları
0,4-1,2 µm
Çomak biçiminde bakteriler
0,2-1,0×0,5-10,0 µm
Sarmal formlara sanip olanlar
0,15-0,25×5-20,0 µm
VİRUSLAR 20-350 nm
Genom büyüklüklerine göre
değerlendirme
Bakterilerde ,Bazı faj ve viruslarda
genomik DNA çift iplikçikli………. genom uzunluğu
baz çifti olarak(ba,base pair, bp)
Tek iplikçikli genomik faj ve viruslarda
baz olarak,
Bin baz çifti(bin bp) veya kilo baz(kbp) olarak
tanımlanır
Bakterilerde, faj ve viruslarda
genom büyüklüğü molekül ağırlığı cinsinden
Dalton(Da=1.66× 10-24 g) olarak ifade edilir
•