Introducción:
Los microbios son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista; pueden sobrevivir en condiciones que muchos pensarían que son inhabitables como el ambiente anaeróbico en el rumen de las vacas, las aguas termales y las frías aguas antárticas (What are microbes, 2010). Millones de microbios viven en el cuerpo humano y pueden ayudarnos a sobrevivir o enfermarnos, menos del 1% de las bacterias causan enfermedades (Qué son los microbios, 2010).,
el microbioma de la cavidad nasal consiste principalmente en los phyla Actinobacteria, Firmicutes y Proteobacteria (Bassis et al. 2014). El microbioma de la cavidad nasal también puede cambiar en respuesta a factores ambientales como la ubicación geográfica y la higiene (Rawis et al. 2019).
El Micrococcus luteus se encuentra en muchos lugares, incluyendo la piel, el suelo, el polvo, el agua, el aire, la boca, las mucosas, la orofaringe y el tracto respiratorio superior de los seres humanos (Wikipedia, Micrococcus luteus, 2019). Es un microbio gram positivo, con forma de coccus, y contiene catalasa. Este microbio forma colonias grandes y redondas., Se puede confundir fácilmente con estafilococos, ya que son muy similares morfológica y fisiológicamente (Wikipedia, Staphlyococcus Aureus).
Mi objetivo en este experimento fue aislar, caracterizar e identificar una colonia bacteriana que surgió de una muestra tomada de la nariz de mi compañero de cuarto. Planteé la hipótesis de que sería una bacteria que se encuentra comúnmente en las cavidades nasales y probablemente del phyla mencionado anteriormente, por lo que probablemente sería mejor vivir en un ambiente aeróbico, húmedo y cálido.
métodos:
elegí tomar muestras de bacterias del interior de la nariz de mi compañero de cuarto., Para la muestra, utilicé hisopos de algodón estériles y los rayé en placas de TSA. Mantuve la placa a temperatura ambiente durante 7 días, y luego seleccioné una colonia para purificar usando el método de placa de cultivo puro. Repetí este proceso tres veces más para purificar aún más la colonia. Una vez que el cultivo se consideró lo suficientemente puro, inoculé un tubo inclinado.
realicé muchas pruebas para averiguar la morfología y fisiología de la colonia., Con el fin de determinar las características fisiológicas del cultivo, como la forma celular, la disposición y si era gram positivo o negativo, lo que ayuda a determinar el tipo de pared celular del microbio, realicé una tinción de gram. Usé una tira de prueba de oxidasa y agua para determinar si la citocromo C oxidasa estaba presente, y realicé una prueba de catalasa para determinar si la catalasa estaba presente. También hice una prueba de tioglicolato líquido para determinar la clase de oxígeno de la bacteria., Cultivé mis bacterias en una placa de eosina azul de metileno (EMB) para ver si podía fermentar lactosa y si podía crecer con azul de metileno que selecciona bacterias gram negativas. También lo cultivé en una placa MacConkey (MAC) para ver si podía fermentar lactosa y si podía crecer con violeta de cristal y sales biliares para confirmar aún más si era gram negativo o positivo. Usé una prueba de estreptococos API para determinar más azúcares que las bacterias podrían fermentar.
cultivé mi aislado en caldo de soja Triptica (TSB) durante una semana para prepararme para la extracción de ADN., Extraje el ADN usando el kit de ADN PowerSoil (fabricado por Qiagen) siguiendo las instrucciones del fabricante. La muestra se secuenció utilizando la tecnología Illumina MiSeq en el laboratorio de ADN de la UAF. Utilicé el software PATRIC para realizar un binning metagenómico y asignar una taxonomía a las bacterias.
resultados:
La Colonia tardó 16 días en purificarse. La tinción de gram de este microbio mostró que es gram positivo porque se tiñó de púrpura. Este microbio tiene forma de coccus y se forma en tétradas. La colonia se forma como una mancha redonda, brillante y amarilla., Las pruebas de catalasa y oxidasa resultaron negativas, porque la prueba de catalasa no formó burbujas, y la prueba de oxidasa no vio un cambio de color. La prueba de la oxidasa analiza si el microbio contiene citocromo C oxidasa. La prueba de catalasa prueba si el microbio contiene catalasa. La prueba de tioglicalato líquido mostró que la bacteria era un aeróbulo obligado porque el crecimiento se concentró en la parte superior del tubo en la región rosa. El agar MacConkey mostró muy poco crecimiento, y no tuvo un cambio de color, indicando que el microbio era gram positivo y no un fermentador., El agar EMB no mostró crecimiento ni cambio de color, indicando también que el microbio era gram positivo y no fermentador.
la asignación taxonómica de este microbio fue micrococcus luteus porque era el único bin que PATRIC dio. Tenía 27.372 contiguos en montaje. Tiene múltiples genes de resistencia a los antibióticos, incluyendo dihidropteroato sintasa, diéster glicerofosforil fosfodiesterasa y proteínas ribosómicas SSU.
Figura 1. La tabla de Krona de microbios muestra las clases bacterianas que se cree que están presentes en la muestra.
Figura 2., Kaiju webserver metagenome binning analysis chart. Muestra que la muestra contiene bacterias del grupo Terrabacteria. Es sobre todo Actinobacteria, pero algunas proteobacterias y Firmicules están en la muestra también.
el binning metagenómico kaiju muestra que la muestra de microbios no es completamente pura (Figura 2). Muestra que se trata principalmente de actinobacterias ,con algunos firmículos, y proteobacterias mezcladas (Figura 2). Esto coincide con el metagenoma PATRIC binning que también mostró algunas impurezas (Figura 1).,
discusión:
como el microbio es gram positivo, esto significa que tiene una gran capa de peptidoglicano y carece de una capa de lipopolisacárido. El agar MacConkey es selectivo para gramnegativos, por lo que mi microbio no mostró mucho crecimiento en él, y porque no cambió de color significa que no fermentó la lactosa. La placa EMB también es selectiva para bacterias gramnegativas, que es probablemente la razón por la que las bacterias no crecieron en ella. La clase de oxígeno del microbio, aeróbico obligatorio, coincide con las predicciones que había hecho al respecto porque la bacteria se originó originalmente en una fosa nasal., Wikipedia también dice que Micrococcus luteus es un aeróbulo obligado, respaldando lo que muestran mis resultados (2019).
los resultados de la prueba de oxidasa sugieren que el microbio no contiene oxidasa, a pesar de lo que mostró la prueba de binning metagenoma. La prueba de catalasa también indicó que el microbio no tiene catalasa, a pesar de que la prueba de binning metagenómica lo sugiere. Estas discrepancias podrían deberse a un error humano, a un cultivo impuro o a una vieja placa de agar., La falta de resultados de las tiras de prueba de API sugiere que usé la tira de prueba incorrecta, probablemente necesité usar la prueba de estafilococos en lugar de la prueba de estreptococos, porque la prueba de estreptococos es para cuando la catalasa está ausente, pero podría haber habido catalasa presente. Los resultados contradictorios de la binning metagenoma y la prueba de catalasa influyeron en este error. Creo basado en toda esta información, que mi microbio es en realidad micrococcus luteus como lo sugiere la prueba de binning metagenoma PATRIC, y la corona (Figura 1).
En conclusión, algunos de mis resultados fueron inconclusos y contradictorios., Esto es probablemente una causa de error humano, cultivos no purificados, o no usar placas de agar que son lo suficientemente frescas para la prueba. Creo que esta cultura fue en su mayoría Micrococcus luteus basado en los resultados de binning Kaiju y metagenome. La clase de oxígeno y la gram positividad del microbio también coincide con la del Micrococcus luteus. En futuros trabajos con este microbio, probablemente me gustaría purificar más la cultura y rehacer las pruebas.
Bassis CM, al Tang, VB Young, and MA PYNNONEN (2014). La microbiota de la cavidad nasal de adultos sanos. Microbiome 2 (27).,
Rawis M, Y AK Ellis (2019). El microbioma de la nariz. Annals of Allergy, Asthma and Immunology 122 (1): 17-24.
(2010) ¿Qué son los microbios? Institute for Quality and Efficiency in Health Care.