معلومة

كيف تتفاعل الفطريات مع نموها في مزرعة الأنسجة؟

كيف تتفاعل الفطريات مع نموها في مزرعة الأنسجة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعرف كيف تتفاعل الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية عند استزراعها وتنميتها بهذه الطريقة ، ولكن ماذا عن عيش الغراب؟ هل تستجيب مثل النباتات ، وتؤدي إلى نمو الأجنة من الكتلة؟ أم أن الكتلة تنمو إلى أجل غير مسمى كما في الحيوانات؟ هل فعل أحد هذا؟ كيف يتفاعلون عندما يكبرون بهذه الطريقة؟


بشكل عام ، تُزرع الفطريات على أجار بمصدر غذائي مثل خلاصة الشعير. تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في استنساخ فطر من جسم فطر عيش الغراب أو من ركيزة مستعمرة (مثل الخشب المتعفن). نهج آخر هو إنبات الجراثيم.

ينمو الفطر على شكل فطريات نباتية حتى ينفد الطعام. في ذلك الوقت ، ستنمو بعض الأنواع أجسامًا فاكهة صغيرة أو تتكاثر قبل الدخول في مرحلة أكثر خمولًا ، وتموت. ما لم يتم تبريد ألواح أجار القياسية. أيضًا ، قد تأخذ الفطريات قوامًا مختلفًا: خفيف ، وعرة ، وشبيهة بالجذر (جذمور) ، وجلدية ، وبودرة ، وقد يغمق لونه أو يتغير لونه مع تقدم العمر.

تبدأ بعض الثقافات في تكييف عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها مع الوسائط بعد عدد كبير من عمليات النقل (بناءً على الملاحظة ومناقشتها في Stamets "The Mushroom Cultivator".) في هذه المرحلة ، قد تبدأ الثقافات أيضًا في النمو بشكل أبطأ.

يمكن نقل الفطريات من صفيحة إلى أخرى أو إلى وسط آخر (ركيزة) مثل جذوع الأشجار أو "نشارة الخشب المحصنة" (نشارة الخشب بحوالي 30٪ وزن / وزن من نخالة القمح) أو سماد مبستر. مع التغذية المناسبة والمحفزات البيئية (مستويات ثاني أكسيد الكربون ، درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضوء ، إلخ) ، سوف تثمر الفطريات الفطرية ، مما ينتج عيش الغراب - بشكل عام بعد استعمار الركيزة بالكامل.

هنا شكل من 35 لوحة أجار مع 16 مزرعة فطرية مختلفة قمت بعزلها عن البرية (التربة ، الخشب ، الفطر ، كما هو موصوف في أليسون وآخرون ، 2009 ؛ ليباور ، 2010) ، وتم نقلها من ثقافة ناضجة (حوالي شهرين من العمر) إلى لوحة جديدة ، عمرها حوالي أسبوعين في هذه الصورة. توجد ثقافات الوالدين في الصف الأول والثالث ، مع وجود الأطفال أدناه (هم نسخ وراثية ؛ بدلاً من عد الأجيال ، أحسب عدد عمليات النقل.

يمكنك أيضًا العثور على مزارع الفطريات (الخميرة) في البيرة غير المفلترة.

لقد استخدمت العديد من التقنيات لعزل الفطريات واستزراعها (Isikhuemhen and LeBauer ، 2004 ؛ LeBauer ، 2010) ولكني أوصي بكتاب "The Mushroom Cultivator" و "Growing Gourmet and Medicinal Mushroom" بقلم Paul Stamets للحصول على مزيد من المعلومات حول تقنيات الاستزراع العقيمة تستخدم في زراعة الفطر.


6.3: العزلة والثقافة والتعرف على الفيروسات

  • بمساهمة من OpenStax
  • علم الأحياء العام في OpenStax CNX
  • ناقش سبب وصف الفيروسات في الأصل بأنها عوامل قابلة للتصفية
  • وصف زراعة الفيروسات وجمع العينات والتعامل معها
  • قارن بين التقنيات في الجسم الحي وفي المختبر المستخدمة لزراعة الفيروسات

في بداية هذا الفصل ، وصفنا كيف تم استخدام فلاتر شامبرلاند الخزفية ذات المسام الصغيرة بما يكفي للسماح بمرور الفيروسات لاكتشاف TMV. اليوم ، تم استبدال مرشحات البورسلين بمرشحات غشائية وأجهزة أخرى تستخدم لعزل وتحديد الفيروسات.


الإجراء (يجب القيام به بشكل فردي)

أ. القوالب المشتركة

1. باستخدام مجهر تشريح ، لاحظ ثقافات لوحة SDA البنسليوم ، الرشاشيات ، و جذمور. لاحظ مظهر المستعمرة ولونها ونوع وشكل الجراثيم اللاجنسية المنتجة.

2. باستخدام المجهر الخاص بك ، لاحظ الشرائح المعدة من بنسيليوم. ركز أولاً باستخدام هدف 10x مخطط باللون الأصفر (تكبير 100X) ثم قم بالتدوير إلى الهدف 40X (تكبير 400X). لاحظ نوع الجراثيم اللاجنسية التي يتم إنتاجها وما تحمله. يمكن العثور على تعليمات التركيز عند استخدام هدف 10x في المختبر 1.

3. باستخدام المجهر الخاص بك و باستخدام هدف 10X مخطط باللون الأصفر (تكبير 100X) ، لاحظ الشرائح المعدة لـ فطر الرشاشيات. لاحظ نوع الجراثيم اللاجنسية التي يتم إنتاجها وما تحمله.

4. باستخدام المجهر الخاص بك و باستخدام هدف 10X مخطط أصفر (تكبير 100X) ، لاحظ الشرائح المعدة لـ جذمور. لاحظ نوع الجراثيم اللاجنسية التي يتم إنتاجها وما تحمله.

5. نلاحظ الشريحة المعدة التي تظهر zygospore من جذمور ينتج أثناء التكاثر الجنسي.

ب. الأمراض الجلدية

1. مراقبة الجلد ميكروسبوروم تنمو على DTM. لاحظ اللون الأحمر من إنتاج المنتجات النهائية القلوية مما يشير إلى أنه يكسر الكيراتين في الأجار. هذا يشير إلى أن الكائن الحي هو فطريات جلدية.

2. مراقبة مجهرياً ثقافة SDA لـ ميكروسبوروم. لاحظ macroconidia و microconidia.

3. مراقبة صور الالتهابات الجلدية.

جيم DIMORPHIC FUNGI

1. مراقبة الشريحة المعدة من Coccidioides immitis arthrospores.

2. مراقبة صور Coccidioides immitis يظهر شكل العفن مع المفصليات التي شوهدت في التربة وكذلك شكل الكريات الداخلية التي تظهر في الرئتين.

3. مراقبة صور كبسولات الهستوبلازما يظهر شكل العفن مع ظهور macroconidia السل في التربة وكذلك شكل الخميرة في الرئتين.

4. مراقبة صور الالتهابات الفطرية الجهازية.


كيف تتفاعل الفطريات مع نموها في مزرعة الأنسجة؟ - مادة الاحياء

I. أنواع الخلايا التي نمت في الثقافة

غالبًا ما تكون زراعة الأنسجة مصطلحًا عامًا يشير إلى كل من زراعة الأعضاء وثقافة الخلية وغالبًا ما تستخدم المصطلحات بالتبادل. تُشتق مزارع الخلايا من إإكسبلنتس الأنسجة الأولية أو معلقات الخلية. مزارع الخلايا الأولية عادةً ما يكون لها عمر محدود في الثقافة بينما خطوط الخلايا المستمرة هي ، بحكم تعريفها ، خطوط خلوية غير طبيعية وغالبًا ما يتم تحويلها.

II. منطقة العمل والمعدات

أ. أغطية التدفق الصفحي. هناك نوعان من أغطية التدفق الصفحي ، الرأسي والأفقي. الغطاء الرأسي ، المعروف أيضًا باسم خزانة أمان الأحياء ، هو الأفضل للعمل مع الكائنات الحية الخطرة حيث يتم تصفية الهباء الجوي الذي يتم إنشاؤه في الغطاء قبل إطلاقه في البيئة المحيطة. تم تصميم الأغطية الأفقية بحيث يتدفق الهواء مباشرة إلى المشغل وبالتالي فهي ليست مفيدة للعمل مع الكائنات الحية الخطرة ولكنها أفضل حماية لثقافاتك. يتمتع كلا النوعين من الشفاطات بإزاحة مستمرة للهواء الذي يمر عبر مرشح HEPA (جسيمات عالية الكفاءة) يزيل الجسيمات من الهواء. في غطاء عمودي ، يهب الهواء المصفى لأسفل من أعلى الخزانة في غطاء أفقي ، وينفجر الهواء المرشح على المشغل بطريقة أفقية. ملاحظة: هذه ليست كذلك اغطية الدخان ويجب ألا تستخدم للمواد الكيميائية المتطايرة أو المتفجرة. يجب عليهم أيضا لا تستخدم أبدًا في الأعمال البكتيرية أو الفطرية. تم تجهيز الشفاطات بضوء قصير المدى للأشعة فوق البنفسجية يمكن تشغيله لبضع دقائق لتعقيم أسطح غطاء المحرك ، ولكن كن على دراية بأن الأسطح المكشوفة فقط هي التي يمكن الوصول إليها من خلال ضوء الأشعة فوق البنفسجية. لا تضع يديك أو وجهك بالقرب من غطاء المحرك عندما يكون ضوء الأشعة فوق البنفسجية مضاءًا لأن ضوء الموجة القصيرة يمكن أن يتسبب في تلف الجلد والعين. يجب تشغيل الشفاطات قبل استخدامها بحوالي 10-20 دقيقة. امسح جميع الأسطح بالإيثانول قبل وبعد كل استخدام. حافظ على غطاء المحرك خاليًا من الفوضى قدر الإمكان لأن هذا سيتداخل مع نمط تدفق الهواء الصفحي.

ب2حاضنات. تنمو الخلايا في جو من 5-10٪ من ثاني أكسيد الكربون2 لأن الوسيلة المستخدمة مخزنة ببيكربونات الصوديوم / حمض الكربونيك ويجب الحفاظ على الرقم الهيدروجيني بدقة. يجب أن تحتوي قوارير الاستزراع على أغطية مخففة للسماح بتبادل الغازات بشكل كافٍ. يجب ترك الخلايا خارج الحاضنة لأقل وقت ممكن ويجب عدم فتح أبواب الحاضنة لفترة طويلة. يجب أيضًا الحفاظ على الرطوبة لتلك الخلايا التي تنمو في أطباق زراعة الأنسجة بحيث يتم الاحتفاظ بوعاء من الماء ممتلئًا في جميع الأوقات.

C. المجاهر. تستخدم مجاهر الطور المقلوب لتصور الخلايا. يجب أن تظل المجاهر مغطاة وأن تطفأ الأضواء عندما لا تكون قيد الاستعمال. قبل استخدام المجهر أو عند تغيير الهدف ، تحقق من محاذاة حلقات الطور.

D. الحفظ. يتم تخزين الخلايا في النيتروجين السائل (انظر القسم الثالث - الحفظ والتخزين).

E. السفن. تتطلب الخلايا المعتمدة على الإرساء سطحًا غير سام وخامل بيولوجيًا وشفافًا بصريًا يسمح للخلايا بالالتصاق والسماح بالحركة للنمو. أكثر الأوعية ملاءمة هي بلاستيك البوليسترين المعالج بشكل خاص والذي يتم توفيره بشكل معقّم ويمكن التخلص منه. تشمل هذه الأطباق أطباق بتري ، وألواح متعددة الآبار ، وألواح ميكروترية ، وزجاجات أسطوانية ، ودوارق برغي - T-25 ، و T-75 ، و T-150 (سم 2 من مساحة السطح). يتم اهتزاز الخلايا المعلقة أو تحريكها أو نموها في أوعية مماثلة لتلك المستخدمة في الخلايا المعتمدة على الإرساء.

ثالثا. الحفظ والتخزين. سائل N2 يستخدم للحفاظ على خلايا زراعة الأنسجة ، سواء في المرحلة السائلة (-196 درجة مئوية) أو في مرحلة البخار (-156 درجة مئوية). يمكن أن يكون التجميد مميتًا للخلايا بسبب آثار التلف الناتج عن بلورات الجليد ، والتغيرات في تركيز الشوارد ، والجفاف ، والتغيرات في درجة الحموضة. لتقليل آثار التجميد ، يتم اتخاذ العديد من الاحتياطات. أولاً ، يُضاف عامل الحماية من التجمد الذي يخفض درجة التجمد ، مثل الجلسرين أو DMSO. وسيط التجميد النموذجي هو 90٪ مصل ، 10٪ DMSO. بالإضافة إلى ذلك ، من الأفضل استخدام الخلايا السليمة التي تنمو في مرحلة السجل واستبدال الوسط قبل 24 ساعة من التجميد. أيضًا ، يتم تبريد الخلايا ببطء من درجة حرارة الغرفة إلى -80 درجة مئوية للسماح للماء بالخروج من الخلايا قبل أن يتجمد. معدل التبريد الأمثل هو 1 & deg-3 & degC في الدقيقة. تحتوي بعض المعامل على غرف تجميد فاخرة لتنظيم التجميد بالمعدل الأمثل عن طريق النبض الدوري في النيتروجين السائل. نستخدم جهازًا منخفض التقنية يسمى Mr. Frosty (C # 1562 -Nalgene ، متوفر من Sigma). يتم تعبئة مستر فروستي بـ 200 مل من الأيزوبروبانول في درجة حرارة الغرفة ويتم وضع قوارير التجميد التي تحتوي على الخلايا في الحاوية وتوضع الحاوية في الثلاجة -80 درجة مئوية. يتمثل تأثير الأيزوبروبانول في السماح للأنابيب بالوصول إلى درجة حرارة الفريزر ببطء ، عند حوالي 1 درجة مئوية في الدقيقة. بمجرد وصول الحاوية إلى -80 درجة مئوية (حوالي 4 ساعات أو ، بشكل أكثر ملاءمة ، بين عشية وضحاها) تتم إزالة القوارير من مستر فروستي وتوضع على الفور في خزان تخزين النيتروجين السائل. يتم تخزين الخلايا في درجات حرارة النيتروجين السائل لأن نمو بلورات الجليد يتأخر عن -130 درجة مئوية. لتعظيم استعادة الخلايا عند الذوبان ، يتم تدفئة الخلايا بسرعة كبيرة عن طريق وضع الأنبوب مباشرة من حاوية النيتروجين السائل في حمام مائي 37 درجة مئوية مع اهتزاز معتدل. بمجرد ذوبان آخر بلورة جليدية ، يتم تخفيف الخلايا على الفور إلى وسط مُدفأ مسبقًا.

يجب فحص الثقافات يوميًا ، مع ملاحظة التشكل ولون الوسط وكثافة الخلايا. يجب الاحتفاظ بسجل زراعة الأنسجة بشكل منفصل عن دفتر ملاحظات المختبر المعتاد. يجب أن يحتوي السجل على: اسم خط الخلية ، والمكونات الوسيطة وأي تعديلات على الوسيط القياسي ، والتواريخ التي تم فيها تقسيم الخلايا و / أو تغذيتها ، وحساب الوقت المضاعف للثقافة (ينبغي القيام بذلك مرة واحدة على الأقل خلال الفصل الدراسي) ، وأي ملاحظات تتعلق بالمورفولوجيا ، إلخ.

ألف نمط النمو. ستمر الخلايا مبدئيًا بمرحلة هادئة أو متأخرة تعتمد على نوع الخلية وكثافة البذر ومكونات الوسائط والمعالجة السابقة. ستنتقل الخلايا بعد ذلك إلى نمو أسي حيث تتمتع بأعلى نشاط استقلابي. ستدخل الخلايا بعد ذلك في المرحلة الثابتة حيث يكون عدد الخلايا ثابتًا ، وهذه سمة من سمات تجمع السكان (حيث يتم تغطية جميع أسطح النمو).

ب. الحصاد. يتم حصاد الخلايا عندما تصل الخلايا إلى كثافة سكانية تمنع النمو. من الناحية المثالية ، يتم حصاد الخلايا عندما تكون في حالة شبه متكدسة ولا تزال في مرحلة السجل. يمكن للخلايا التي لم يتم تمريرها والتي يُسمح لها بالنمو إلى حالة متجمعة أن تتأخر أحيانًا لفترة طويلة من الزمن وقد لا يتعافى بعضها أبدًا. من الضروري أيضًا الحفاظ على خلاياك سعيدة قدر الإمكان لزيادة كفاءة التحول. يتم تمرير معظم الخلايا (أو على الأقل تغذيتها) ثلاث مرات في الأسبوع.

1. ثقافة التعليق. يتم تغذية المزارع المعلقة عن طريق التخفيف في وسط جديد.

2. ملتصقة الثقافات. يمكن ببساطة تغذية الثقافات الملتصقة التي لا تحتاج إلى الانقسام عن طريق إزالة الوسط القديم واستبداله بوسط جديد.

عندما تصبح الخلايا شبه متكدسة ، يتم استخدام عدة طرق لإزالة الخلايا من سطح النمو بحيث يمكن تخفيفها:

  • ميكانيكي - يمكن استخدام ملعقة مطاطية لإزالة الخلايا فعليًا من سطح النمو. هذه الطريقة سريعة وسهلة ولكنها تؤدي أيضًا إلى تعطيل الخلايا وقد تؤدي إلى موت الخلايا بشكل كبير. هذه الطريقة هي الأفضل عند حصاد العديد من العينات المختلفة من الخلايا لتحضير المستخلصات ، أي عندما تكون الصلاحية غير مهمة.
  • الإنزيمات المحللة للبروتين - يتسبب التربسين ، أو الكولاجيناز ، أو البراناز ، بالاشتراك مع EDTA عادةً ، في انفصال الخلايا عن سطح النمو. هذه الطريقة سريعة وموثوقة ولكنها يمكن أن تلحق الضرر بسطح الخلية عن طريق هضم بروتينات سطح الخلية المكشوفة. يمكن إنهاء تفاعل تحلل البروتين بسرعة عن طريق إضافة وسط كامل يحتوي على مصل
  • EDTA - يمكن أيضًا استخدام EDTA وحده لفصل الخلايا ويبدو أنه ألطف على الخلايا من التربسين. الإجراء القياسي لفصل الخلايا الملتصقة هو كما يلي:

ج- وسائل الإعلام ومتطلبات النمو

1. المعلمات الفسيولوجية

A. درجة الحرارة - 37 درجة مئوية للخلايا من homeother

يجب الحفاظ على الأس الهيدروجيني - 7.2-7.5 والأسمولية للوسيط

D. المرحلة الغازية - bicarbonate conc. وشارك2 التوتر في التوازن

E. الضوء المرئي - يمكن أن يكون له تأثير سلبي على الخلايا يمكن أن يحدث إنتاج الضوء الناجم عن المركبات السامة في بعض خلايا الوسائط يجب تربيتها في الظلام وتعريضها لضوء الغرفة بأقل قدر ممكن

2. المتطلبات المتوسطة: (غالبا ما تكون تجريبية)

الأيونات السائبة - Na ، K ، Ca ، Mg ، Cl ، P ، Bicarb أو CO2
العناصر النزرة - الحديد والزنك والسيلينيوم
جيم السكريات - الجلوكوز هو الأكثر شيوعا
د- الأحماض الأمينية - 13 أساسية
فيتامينات - ب ، إلخ.
F. الكولين ، إينوزيتول
مصل G.- يحتوي على عدد كبير من الأنشطة المعززة للنمو مثل تخزين العناصر الغذائية السامة عن طريق ربطها ، وتحييد التربسين والبروتياز الأخرى ، وله تأثيرات غير محددة على التفاعل بين الخلايا والركيزة ، ويحتوي على هرمونات الببتيد أو عوامل النمو الشبيهة بالهرمونات التي تعزز نمو صحي.
H. المضادات الحيوية - على الرغم من أنها ليست ضرورية لنمو الخلايا ، غالبًا ما تستخدم المضادات الحيوية للتحكم في نمو الملوثات البكتيرية والفطرية.

4. قياس النمو والجدوى. يمكن ملاحظة جدوى الخلايا بصريًا باستخدام مجهر تباين الطور المقلوب. الخلايا الحية عبارة عن خلايا تعليق ساطعة في الطور يتم تقريبها عادةً وستشكل الخلايا الملتصقة المتناظرة إلى حد ما إسقاطات عندما ترتبط بسطح النمو. يمكن أيضًا تقييم الجدوى باستخدام الصبغة الحيوية ، التريبان الأزرق ، التي تستبعدها الخلايا الحية ولكنها تتراكم في الخلايا الميتة. يتم تحديد أرقام الخلايا باستخدام مقياس الهيموسيتومتر.

خامساً - اعتبارات السلامة

ر. إيان فريشني ، ثقافة الخلايا الحيوانية: دليل التقنيات الأساسية ، وايلي ليس ، 1987.

السادس. إجراءات زراعة الأنسجة

كل طالب يجب أن يحافظ على خلاياه طوال فترة التجربة. يجب مراقبة هذه الخلايا يوميًا بحثًا عن خصائص التشكل والنمو ، وتغذيتها كل يومين إلى ثلاثة أيام ، وزرعها عند الضرورة. يجب حمل قوارير لا تقل عن 25 سم 2 لكل خط خلية يجب أن يتم توسيع هذه الخلايا حسب الضرورة لتجارب تعداء الخلايا. في كل مرة يتم فيها زراعة الخلايا الفرعية ، يجب إجراء عدد خلايا قابل للحياة ، ويجب ملاحظة تخفيف الثقافة الفرعية ، وبعد عدة مقاطع ، يتم تحديد وقت مضاعف. كما هكذا كما لديك خلايا كافية ، يجب تجميد عدة قوارير وتخزينها في سائل N2. يجب إذابة قنينة واحدة من كل تجميد بعد أسبوع إلى أسبوعين من التجميد للتحقق من صلاحيتها. ستثبت هذه المخزونات المجمدة أنها ضرورية في حالة تلوث أي من ثقافاتك.

إجراءات:1. إعداد وسائل الإعلام. كل طالب سيكون مسؤولاً عن الحفاظ على مخزونه الخاص من وسائط زراعة الخلايا ، سيعتمد نوع الوسائط ونوع المصل والتركيز والمكملات الأخرى على خط الخلية. يفعل ليس شارك وسائط مع أنت شريك (أو أي واحد آخر) لأن لو أ حضاره أو أ زجاجة من وسائط يحصل على ملوثة أنت لديك لا دعم. سيتم شراء معظم مكونات الوسائط وهي جاهزة ومعقمة. بشكل عام ، كل ما عليك فعله هو معقم يجمع العديد من معقم حلول. لاختبار العقم بعد الإضافة الكل المكونات ، الماصة عدة مليليتر من كل زجاجة وسائط في طبق بتري صغير معقم أو أنبوب ثقافة واحتضانها في 37 درجة مئوية لعدة أيام. استخدم فقط الوسائط التي تم اختبار العقم بها. لهذا السبب ، يجب أن تتوقع احتياجات ثقافتك مسبقًا حتى تتمكن من تحضير الكواشف اللازمة. لكن ، من فضلك حاول ألا تضيع وسائل الإعلام. توقع احتياجاتك ولكن لا تكسب أكثر مما تحتاج. كواشف زراعة الأنسجة باهظة الثمن على سبيل المثال ، تكلفة مصل العجل البقري الجنيني

200 دولار / 500 مل. سيتم توفير بعض إضافات زراعة الخلايا في شكل مسحوق. يجب إعادة تشكيلها إلى التركيز المناسب مع الماء المقطر المزدوج (أو متوسط ​​، حسب الاقتضاء) وتصفيتها (في غطاء معقم) من خلال مرشح 0-22 & # 956 م.

يجب إجراء جميع عمليات تحضير الوسائط وأعمال زراعة الخلايا الأخرى في غطاء التدفق الصفحي. قبل بدء عملك ، قم بتشغيل المنفاخ لعدة دقائق ، امسح جميع الأسطح باستخدام 70٪ من الإيثانول ، واغسل الإيثانول يديك النظيفتين. استخدم فقط الماصات المعقمة وأنابيب الاختبار التي تستخدم لمرة واحدة وأطراف الماصات المعقمة لزراعة الخلايا. يجب فتح جميع أوعية الاستزراع وأنابيب الاختبار وصناديق رؤوس الماصات ومخزونات الإيبندورف المعقمة وما إلى ذلك فقط في غطاء التدفق الرقائقي. إذا تم فتح شيء ما في مكان آخر في المختبر عن طريق الصدفة ، فمن المحتمل أن تفترض أنه ملوث. إذا أصبح شيء ما ملوثًا ، فتخلص على الفور من المواد الملوثة في حاوية الخطر البيولوجي وأبلغ المدرب.

2. النمو والتشكل. افحص الخلايا بصريًا بشكل متكرر. تكون ثقافة الخلية في بعض الأحيان فنًا أكثر منها علمًا. تعرف على ما يجعل خلاياك سعيدة. التغذية المتكررة مهمة للحفاظ على توازن الأس الهيدروجيني للوسط وللتخلص من النفايات. لا تحب الخلايا عادةً أن تكون متكدسة للغاية ، لذا يجب أن تكون ثقافية فرعية عندما تكون في حالة شبه متكدسة. بشكل عام ، يجب التعامل مع خلايا الثدييات برفق. لا ينبغي أن تكون دوامة ، أو ماصات بقوة أو بالطرد المركزي بأكثر من 1500 جم.

3. تغذية الخلية. استخدم وسائط دافئة وخرج الخلايا من الحاضنة لأقل وقت ممكن.استخدم 10-15 مل لـ T-25 و 25-35 مل لـ T-75 و 50-60 مل لـ T-150. أ. الثقافات المعلقة. تتم التغذية والثقافات المعلقة في وقت واحد. كل يومين إلى ثلاثة أيام تقريبًا ، قم بتخفيف الخلايا وتحويلها إلى وسائط جديدة. يعتمد التخفيف الذي تستخدمه على كثافة الخلايا ومدى سرعة انقسامها ، وهو ما يمكنك أنت وحدك تحديده. عادةً ما تكون التخفيفات 1: 4 إلى 1:20 مناسبة لمعظم خطوط الخلايا. ب. تلتصق الخلايا. كل 2-3 أيام تقريبًا ، اسكب الوسائط القديمة من قوارير الاستزراع واستبدلها بوسائط جديدة. خلايا الثقافة الفرعية كما هو موضح أدناه قبل الوصول إلى التقاء.

4. subculturing ملتصقة الخلايا. عندما تصبح الخلايا الملتصقة شبه متكدسة ، فإن الثقافة الفرعية تستخدم 2 مم EDTA أو التربسين / EDTA.

7. عدد الخلايا القابلة للحياة. استخدام مقياس نزيف الدم لتقدير إجمالي عدد الخلايا وأرقام الخلايا القابلة للكسر (المرجع: كتالوج سيغما) يعتبر تريبان الأزرق أحد البقع العديدة الموصى باستخدامها في إجراءات استبعاد الصبغة من أجل عد الخلايا القابلة للحياة. تعتمد هذه الطريقة على مبدأ أن الخلايا الحية لا تأخذ صبغات معينة ، في حين أن الخلايا الميتة تفعل ذلك.

1. قم بإعداد تعليق خلية ، إما مباشرة من مزرعة خلوية أو من تعليق مركز أو مخفف (اعتمادًا على كثافة الخلية) واجمع 20 & # 956 لترًا من الخلايا مع 20 & # 956 لترًا من المعلق الأزرق التريبان (0.4٪). تخلط جيدا وتترك لمدة 5-15 دقيقة.

2. مع وجود غطاء الانزلاق في مكانه ، قم بنقل كمية صغيرة من تعليق خلية التريبان الزرقاء إلى غرفتي مقياس الهيموسيتومتر عن طريق لمس حافة زلة الغطاء بعناية مع طرف الماصة والسماح لكل غرفة بالملء عن طريق عمل الشعيرات الدموية. لا تملأ الغرف أكثر من اللازم أو تملأها. بدءًا من غرفة واحدة من مقياس الهيموسيتومتر ، قم بعد كل الخلايا في المربع المركزي 1 مم وأربعة مربعات زاوية 1 مم. احتفظ بعدد منفصل من الخلايا القابلة للحياة وغير القابلة للحياة. إذا كان هناك عدد كبير جدًا من الخلايا أو عدد قليل جدًا من الخلايا ليتم عدها ، كرر الإجراء إما بتركيز أو تخفيف التعليق الأصلي بالشكل المناسب. تشير الدائرة إلى المنطقة التقريبية المغطاة بتكبير مجهر 100X (هدف 10x للعين و 10x). قم بتضمين الخلايا في الأعلى واليسار التي تلامس الخط الأوسط. لا تحسب الخلايا التي تلامس الخط الأوسط في الأسفل واليمين. عد 4 مربعات الزاوية والمربع الأوسط في كلا المجلسين واحسب المتوسط. يمثل كل مربع كبير من مقياس الكريات ، مع وجود غطاء منزلق في مكانه ، الحجم الإجمالي 0.1 مم 3 أو 10-4 سم 3. نظرًا لأن 1 سم 3 يعادل 1 مل تقريبًا ، فسيتم تحديد العدد الإجمالي للخلايا لكل مل باستخدام الحسابات التالية: الخلايا / مل = متوسط ​​عدد الخلايا لكل مربع × عامل التخفيف × 10 4

إجمالي الخلايا = خلايا / مل × الحجم الأصلي للسائل الذي تمت إزالة عينة الخلية منه ٪ بقاء الخلية = إجمالي الخلايا القابلة للحياة (غير الملوثة) / إجمالي الخلايا × 100.

تتم صيانة صفحة الويب هذه بواسطة Julie B. Wolf، UMBC
آخر تحديث في 3/2/2010

تم تصميمه للطلاب المهتمين بالمهن في العلوم الصناعية والطبية الحيوية.


التقنيات المستخدمة لتحديد الهوية في المواد النسيجية

تلطيخ كيميائي

أساليب.

يعد الفحص النسيجي للأنسجة للكشف عن الفطريات وسيظل أداة مهمة لتحديد الأهمية التشخيصية لعزلات المزرعة الإيجابية ، بما في ذلك الغزو الفطري للأنسجة والأوعية وكذلك تفاعل المضيف مع الفطريات. يمكن أن يوفر علم التشريح المرضي أيضًا تشخيصًا افتراضيًا سريعًا للفطر أثناء انتظار نتائج مزرعة الفطريات ، أو قد يوفر المادة الوحيدة المتاحة عندما لا يحدث نمو للثقافة أو لم يتم طلب الثقافات. يجب أن يبدأ فحص الأنسجة لعينات الخزعة وعينات الاستئصال الجراحي ومواد التشريح دائمًا بتلطيخ الأنسجة H & # x00026E. يجب إجراء تلطيخ GMS و PAS في حالة الاشتباه في وجود فطر بعد مراجعة أقسام الأنسجة بسبب وجود استجابة نسيج التهابية أو عندما يكون هناك اشتباه سريري كبير حتى لو كانت بقعة H & # x00026E غير ظاهرة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون بقع الميوسين (mucicarmine) أو الميلانين (Fontana-Masson) مفيدة للغاية لتحديد المستخفية (الميوسين والميلانين) والفطريات الكاذبة التي قد لا تنتج صبغة وفيرة (الميلانين). يقدم الجدول 5 البقع المختلفة والطرق البديلة للفطريات التي يمكن استخدامها في أقسام الأنسجة. من المهم أن نتذكر أن بعض الالتهابات الفطرية ، خاصة خلال المراحل الحادة ، تؤدي إلى التهاب العدلات أو القيحي ، لذلك قد تدفع الظروف الوبائية والتاريخ السريري أيضًا إلى الحاجة إلى استخدام هذه البقع الخاصة. في المرضى الذين يعانون من كبت المناعة ، قد لا يكون هناك التهاب ولكن قد يكون هناك نخر بسبب الغزو الفطري للأوعية الدموية والتخثر المصاحب. الغزو الفطري للأوعية الدموية يضعف الجدار ويمكن أن يؤدي إلى النزيف. التواصل بين الأطباء وعلماء الأمراض لا يقدر بثمن لتحديد الحالات التي قد تكون فيها بقع GMS أو PAS أو Fontana-Masson أو mucicarmine مفيدة لتسليط الضوء على الفطريات. نظرًا لأن استخدام الإجراءات الأقل توغلاً أصبح أكثر انتشارًا في الطب ، فقد أصبحت العينات الخلوية عينات شائعة. سائل غسيل القصبات الهوائية هو عينة متكررة تستخدم لتشخيص الالتهابات الرئوية (81). تشمل العينات الخلوية الأخرى البلغم والسائل النخاعي ونضح الآفات بإبرة رفيعة. يمكن تصور معظم الفطريات من خلال البقع الروتينية المستخدمة في الاستعدادات الخلوية ، بما في ذلك بقع بابانيكولاو وجيمسا ، ومع ذلك ، لا يتم تمييز جدار الفطريات بأي من البقعة. من أجل تلطيخ جدار الفطريات ، يمكن استخدام بقع GMS و PAS في العينات الخلوية. يمكن استخدام مادة Calcofluor white ، وهي صبغة بديلة تسلط الضوء على العناصر الفطرية ، مع عينات خلوية جديدة إذا كان المجهر الفلوري متاحًا بدلاً من ذلك ، ويمكن دراسة مستحضرات هيدروكسيد البوتاسيوم الرطبة باستخدام الفحص المجهري ذي المجال المشرق أو الطور المتباين. يمكن أيضًا استخدام عينات غسيل القصبات الهوائية والسائل النخاعي للكشف عن المستضدات الفطرية.

الجدول 5.

البقع والطرق البديلة التي يمكن استخدامها مع أقسام الأنسجة

صبغات)التطبيق (التطبيقات)ملطخة بالألوان والفطريات
الهيماتوكسيلين ويوزين (H & # x00026E)تُستخدم هذه البقعة بشكل روتيني في علم الأمراض لإثبات شكل الأنسجة في حالة الالتهابات الفطرية ، وتساعد هذه البقعة في تحديد تفاعل المضيف الالتهابي ، مثل الخلايا العملاقة متعددة النوى ، والمواد النخرية ، والنزيف ، وظاهرة Splendore-H & # x000f6eppli التي يمكن ملاحظة معظم الفطريات مع هذا وصمة عار ، وخاصة نوى الخلايا الشبيهة بالخميرة أو إذا كانت الفطريات مصطبغة بشكل طبيعي (ومع ذلك ، قد يكون من الصعب تمييز العناصر الفطرية عن الخلفية)تظهر جميع الفطريات السيتوبلازم الوردي ، والنواة الزرقاء ، ولا يوجد لون للجدار
بقع الفضة الفطرية (Grocott and Gomori methenamine silver [GMS])إنها تسلط الضوء على جدار الفطر وبالتالي فهي مفيدة لفحص عينة الأنسجة ، ويمكن دمجها مع H & # x00026E بطريقة يمكن من خلالها ملاحظة تفاعل الفطريات والمضيف بوضوحيظهر جدار الخلية الفطرية باللون الأسود أو البني الداكن لجميع الفطريات ، والأنسجة المحيطة بها عادة ما تكون خضراء مخاطية قد يصبغ شاحبًا جدًا
الدوريك أسيد شيف (باس)يكتشف الجليكوجين في الأنسجة ، وتحتوي الجدران الفطرية على كميات كبيرة من الجليكوجين ، وبالتالي يمكن استخدام PAS لفحص الكائنات الفطريةيظهر جدار الخلية الفطرية باللون الوردي إلى الأحمر الأرجواني اعتمادًا على الصبغة المضادة المستخدمة ، ويمكن أن تكون النوى زرقاء
فطر Gridleyتلطخ جدران معظم الفطرياتيظهر جدار الخلية الفطرية باللون الأحمر المسترجن ، وتكون الخلفية عادة صفراء
بقع الموسين (Mayer's أو Southgate mucicarmine ، Alcian blue)بقع عديدات السكاريد المخاطية ، بما في ذلك كبسولات مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، تؤدي أيضًا إلى تلطيخ المخاط ، والذي يمكن أن يكون موجودًا في مجموعة متنوعة من الخلايا البشريةيفيد في إبراز كبسولات المستخفيات التي تظهر باللون الأحمر أو الأزرق حسب البقعة المستخدمة
بقع الميلانين (فونتانا ماسون)بقع الميلانين الموجودة في بعض الفطريات تلطخ أيضًا الميلانين الموجود في الأنسجة البشرية ، مثل بشرة الجلدالمستخفية وسيتحول لون الفطريات dematiaceous من الأسود إلى البني الغامق
البقع البكتيرية (بقع الأنسجة الجرام أو البقع المقاومة للأحماض)تأخذ العديد من الفطريات البقع البكتيرية بالإضافة إلى بعض البكتيريا الخيطية (الفطريات الشعاعية و نوكارديا) يجب تمييزها عن الفطرياتالكانديدا النيابة. صبغة أرجوانية / زرقاء (موجبة الجرام) مع صبغة جرام بلاستوميسيس و الهستوبلازما يمكن أن يكون تلطيخًا سريعًا للأحماض (خذ لونًا أحمر)
الكيمياء الهيستولوجية المناعية (IHC)يستخدم الأجسام المضادة ضد الفطريات المختلفة ، ويمكن أن تكون الأجسام المضادة أحادية النسيلة أو متعددة النسيلة ، والمقايسات غير معتمدة من قِبل إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) وتتطلب التحقق من الصحة من قبل كل مختبرفحوصات ل بلاستوميسيس, المستخفية, الهستوبلازما, الكروانيديا, تكيسات رئوية, سبوروثريكس, باراكوسيديوديس, بنسيليوم, الكانديدا, فطر الرشاشيات، و مخاطية تم نشرها في الأدبيات اعتمادًا على المطور اللوني ، يمكن للفطريات أن تلطخ البني الداكن أو الأحمر ، وعادة ما تكون البقعة المضادة هي الهيماتوكسيلين عبر التفاعل للأجسام المضادة.
فى الموقع تهجين (ISH)يستخدم المجسات الجزيئية للفطريات المختلفة ، وعادة ما تكون المجسات ريبوزومية نظرًا لوجود نسخ متعددة من الجينات الريبوزومية في كل خلية فطرية ، والمقايسات غير معتمدة من قِبل إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) وتتطلب التحقق من الصحة من قبل كل مختبرتتضمن المجسات المنشورة في الأدبيات تلك الخاصة بـ بلاستوميسيس, المستخفية, الهستوبلازما, الكروانيديا, تكيسات رئوية, سبوروثريكس, الكانديدا, فطر الرشاشيات, مخاطية, الفيوزاريوم، و الزائفة الزائفة اعتمادًا على المطور اللوني ، يمكن للفطريات أن تلطخ حساسية البني الداكن أو الأحمر وتختلف نوعية المجسات

أظهرت الدراسات بأثر رجعي التي تربط نتائج الاستزراع بعلم الأنسجة وعلم الخلايا أن الدقة الكلية للتقنيات المورفولوجية المجهرية يمكن أن تختلف من 20 إلى 80٪ (140 ، 143 ، 158). تم الإبلاغ عن أدنى ارتباط لقوالب الحاجز الغازية (158). على الرغم من استخدام بقع GMS و PAS بشكل متكرر في الحالات التي تم تشخيصها بشكل صحيح أكثر من تلك التي تم تصنيفها بشكل خاطئ ، إلا أن البقع الخاصة لم تحسن بشكل كبير من القدرات التشخيصية لأخصائيي علم الأمراض (140). يحدث سوء تصنيف للحالات عندما يكون لدى أخصائي علم الأمراض إحساس خاطئ بقدرته على تصنيف الكائنات الفطرية حسب الجنس بناءً على التشكل المجهري وحده ، عند استخدام مصطلحات غير ملائمة بحيث لا يتم تضمين القوالب المحتملة الأخرى ضمن فئة معينة في التشخيص التفريقي ، أو عندما يكون هناك نقص في المعرفة بالتقليد المورفولوجي للخمائر والأشكال الخيطية. حدثت الأخطاء في التصنيف مع احتمال أكبر للعواقب السلبية عندما كان هناك عدد قليل من العناصر الفطرية المطوية والمجزأة و / أو النخرية في العينة ولا يمكن تصنيف الهياكل بشكل كافٍ على أنها مقسمة مقابل قوالب هيالين قليلة البوتاسيوم. لذلك ، يجب أن يدرك الأطباء أن التصنيفات الخاطئة في فحص الأنسجة المرضية تحدث في 20٪ على الأقل من الحالات ، ويحتاج اختصاصيو علم الأمراض إلى تقديم أكبر قدر ممكن من المعلومات دون المبالغة في توسيع قدراتهم التشخيصية (140 ، 143).

من أجل تجنب سوء التصنيف ، يجب على أخصائي علم الأمراض وصف العناصر الفطرية التي لوحظت في العينة والامتناع عن محاولة تقديم تشخيص محدد. يحتاج علماء الأمراض إلى تذكر أن هناك حالات قليلة جدًا تكون فيها الخصائص المورفولوجية محددة. اقترحت بعض المجموعات استخدام القوالب أو التقارير الشاملة لتشخيص العدوى الفطرية. في الشكل 1 و # x200B و 2 و 2 و & # x200B و 3 3 ، اقترحنا قوالب للإبلاغ عن العينات النسيجية المرضية وفقًا للخصائص المورفولوجية الموجودة. من المهم أن ندرك أن التشخيص هو في المقام الأول وصفي للفطر ويجب أن يشمل ما إذا كان هناك غزو للأنسجة والأوعية أم لا ، وكمية العناصر الفطرية التي لوحظت ، ورد فعل المضيف للعدوى (التهاب ، نخر ، أو نزيف) ). يجب أن يذكر قسم التعليقات في التقرير بوضوح الفطريات الأكثر ارتباطًا بهذا الشكل وكذلك الكائنات الحية الأخرى المحتملة (الفطريات والطفيليات) التي يجب أخذها في الاعتبار عند التشخيص التفريقي. يجب أن تتضمن جميع تقارير علم الأمراض أيضًا بيانًا في قسم التعليقات فيما يتعلق بأهمية ربط السمات السريرية الوبائية ونتائج الثقافات والاختبارات المعملية الأخرى.

مزايا.

لا غنى عن علم التشريح المرضي في بعض الحالات لتحديد ما إذا كان الكائن الحي المستعاد في الثقافة يمثل تلوثًا أو استعمارًا أو عدوى حقيقية. يعد غزو الأنسجة والأوعية الدموية والنخر من السمات التشريحية المرضية المهمة التي يمكن أن تساعد في التمييز.

قد لا تنمو المزارع الفطرية دائمًا وبالتالي ، قد يكون التشخيص الافتراضي المرضي هو الدليل الوحيد على وجود عدوى فطرية. على سبيل المثال، مخاطية الأجناس عبارة عن قوالب تنمو عادةً في غضون 24 إلى 48 ساعة ، ومع ذلك ، إذا تم طحن العينة الأصلية بقوة شديدة ، فقد يتم تدمير العناصر الخيطية وقد لا تنمو الثقافة (132). في الأفراد المؤهلين مناعياً الذين يعانون من عقيدات انفرادية مزمنة ناجمة عن فطار مستوطن ، يمكن ملاحظة الخمائر في أقسام الأنسجة ولكن قد لا تنمو الثقافة لأن الخمائر غير قابلة للحياة (166). انتعاش ضعيف فطر الرشاشيات النيابة. وغيرها من قوالب هيالين الحاجزة في الثقافات تُعزى إلى العلاج السابق ، أو استخدام الأدوية المضادة للفطريات الوقائية ، أو الاختلافات المحتملة في الحالات الفسيولوجية للعفن في الجسم الحي عكس في المختبر (158). هناك حالة أخرى يمكن أن تؤدي إلى فقدان القدرة على استعادة كائن حي في المزرعة حتى عندما كان الكائن الحي موجودًا في البداية في المادة السريرية ، وهو عندما يتم إرسال كمية صغيرة من مادة الخزعة إلى مختبر علم الأحياء الدقيقة مع طلب ثقافات متعددة ، مثل للبكتيريا الهوائية والبكتيريا اللاهوائية والعصيات الصامدة للأحماض (AFB) والفطريات ، وكلها تتطلب تلقيحًا بوسائط متعددة وتحضيرات للشرائح. في بعض الأحيان يجب تقسيم هذه الكمية الصغيرة من المادة بين علم الأحياء الدقيقة وعلم الأنسجة. أخيرًا ، بعض الفطريات مثل تكيسات رئوية، لا تنمو باستخدام ممارسات علم الأحياء الدقيقة الحالية وتتطلب الكشف باستخدام تقنيات علم الأنسجة أو علم الخلايا (140).

في بعض الحالات ، قد تستغرق الزراعة الفطرية أسابيع حتى تكتمل ، وبالتالي قد يكون التشخيص النسيجي الأولي للعدوى الفطرية جاهزًا قبل الثقافة وقد يوفر معلومات كافية للأطباء لبدء العلاج. على سبيل المثال، Scedosporium, سبوروثريكس, بلاستوميسيس، و الكروانيديا قد يستغرق ما يصل إلى 3 إلى 4 أيام لتنمو و الهستوبلازما و باراكوسيديوديس قد يستغرق أكثر من أسبوعين ، وبالتالي ، يمكن أن يكون التشخيص التشريحي المرضي متاحًا في وقت أبكر من نتائج الزرع (140).

سلبيات.

لقد ناقشنا في الأقسام السابقة المخاطر التي تواجه كل فطر عند مقارنة مورفولوجيته مع تلك الموجودة في الفطريات أو الطفيليات الأخرى. بالإضافة إلى هذه المزالق ، يجب على علماء الأمراض التفريق بين الهياكل الفطرية المحتملة وتراكيب الأنسجة البشرية الطبيعية الملوثة. على وجه الخصوص عند استخدام بقع GMS ، فإن هياكل الأنسجة الطبيعية التي يمكن الخلط بينها وبين الخمائر تشمل حبيبات الإفراز العصبي والميلانين ، في حين تتطلب الواصلة التمايز عن ألياف الكولاجين والأغشية القاعدية وغيرها من الهياكل الخيطية المصبوغة بالفضة. يوضح الشكل 4 حبيبات الإفراز العصبي ، والتي تميل إلى أن تكون غير منتظمة ، وأصغر ، وموجودة داخل خلايا إفراز الأعصاب مقارنة بأي من الخمائر ، بينما تميل الأغشية القاعديّة وألياف الكولاجين إلى إظهار كثافة تلطيخ أقل وحدّة أقل من الخيوط. للمساعدة في التعرف على هياكل الأنسجة والفطريات المختلفة ، من المهم تحديد الهياكل الملطخة بـ GMS في أقسام الأنسجة (عادةً من مستوى متتالي) الملطخة بصبغة H & # x00026E أو PAS. إن الجمع بين GMS المتناقض مع H & # x00026E ، بدلاً من Light Green ، هو وسيلة لتحقيق التلوين في شريحة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب على أخصائي علم الأمراض تقييم وجود أو عدم وجود هياكل داخلية يمكن ملاحظتها في الفطريات (النوى والسيتوبلازم) التي تلطخ بـ H & # x00026E ولكن ليس مع GMS.

عيوب التشخيص. عند استخدام بقع GMS ، يمكن أن تظهر هياكل الأنسجة الطبيعية على شكل خمائر أو خيوط. (أ) حبيبات الإفراز العصبي (السهم). (ب) ألياف الكولاجين ، حتى أن أحدها يظهر & # x0201cpseudoseptum & # x0201d (سهم). (ج) في العينات التي تحتوي على عدد قليل من الكائنات الحية ، يمكن أن تظهر الواصلة المقطوعة بشكل عرضي كخمائر قد تحتوي على & # x0201cpseudobudding & # x0201d (أسهم).

حدث غير موات آخر يمكن أن يحدث أثناء تفسير البقع الخاصة هو عندما تظهر العينة بعض خيوط مقطوعة بشكل عرضي ، والتي تظهر بعد ذلك كخمائر قد تبدو وكأنها في مهدها (الشكل 4). في هذه الحالات ، من المهم التعمق في الكتلة لمعرفة ما إذا كان هناك المزيد من العناصر الفطرية المقطوعة طوليًا في العينة.

لا يمكن أن يوفر علم التشريح المرضي عادة الجنس والأنواع الفطرية ، والتي تعتبر مهمة جدًا للعلاج. على سبيل المثال ، يتم تضمين حالة مع خيوط الحاجز الهياليني في التفاضل فطر الرشاشيات النيابة. ، الفيوزاريوم, Scedosporium، و اخرين. وبالتالي ، يجب أن يكون العلاج باستخدام فوريكونازول ، وهو فعال لجميع هذه الفطريات ، ومع ذلك ، يجب أن تتم المعالجة بالأمفوتريسين ب أو إضافته فقط من أجل A. fumigatus و F. solani. يمكن استخدام إيتراكونازول أو إشينوكاندين A. fumigatus لكنها لن تكون فعالة ل F. solani أو Scedosporium (140). يقترح الكشف عن الخمائر مع الزائفة الكاذبة الكانديدا النيابة. مع التشخيص التفريقي الذي يشمل قوالب هيالين الحاجزة ، وبالتالي ، يمكن استخدام الفلوكونازول لتغطية معظم الكانديدا النيابة. لكنها تفتقر إلى النشاط ضد C. krusei, C. glabrata، أو قوالب الهيالين الأخرى المعزولة.

تم الإبلاغ عن إصابات بأكثر من فطر واحد في مرضى الحروق والمصابين بضعف جهاز المناعة (70 ، 143). على الرغم من أنه من المتوقع أن يكون علم التشريح المرضي طريقة مناسبة لتحديد هذه العدوى المزدوجة ، إلا أن التنوع المورفولوجي قد يكون دقيقًا وغير موضع تقدير. وبالتالي ، يجب استخدام اختبارات أخرى لتحديد ما إذا كان هناك أكثر من كائن حي.

في المرضى الذين يعانون من كبت المناعة ، قد يثير عزل الفطريات المختلفة خلال فترات زمنية قصيرة التساؤل عما إذا كانت هناك عدوى فطرية مختلفة في مواقع مختلفة ، أو عدوى لاحقة بفطريات مختلفة ، أو عدوى بفطريين مختلفين كان أحدهما متأصلًا فيه. مقاومة العلاج المعطى. في الشكل 5 ، نقدم مثالًا لمريض قلة العدلات مصاب بسرطان الدم الليمفاوي المزمن الذي تم تشخيصه أولاً على أنه يعاني من العفن الغازي (عن طريق الزرع) A. fumigatus) في الرئة ثم بعد 3 أيام مع التهاب الجيوب الأنفية الفطري الغازي (عن طريق الزرع الفيوزاريوم spp.) وتوفي بعد 22 يومًا من الإصابة بعدوى فطرية منتشرة (يُشتبه في الإصابة بالفطريات الفطرية عن طريق الكيمياء المناعية). يُظهر تسلسل الصور الملطخة بـ GMS الصعوبة المعتادة في التمييز بين القوالب المحفورة الهيالين من تلك التي يتم تهدئتها باستخدام علم التشريح المرضي ، خاصة في العينات الثانية والثالثة ، حيث يمكن تغيير الخصائص المورفولوجية بسبب العلاج السابق لهذا المريض بالأمفوتريسين ب. وفوريكونازول.

عينات متسلسلة ملطخة بـ GMS (التكبير ، & # x000d7120) تظهر عدوى العفن في مريض قلة العدلات مصاب بسرطان الدم الليمفاوي المزمن. (أ و ب) خيوط محجوبة هيالين في الرئة. كانت الثقافة ايجابية ل دخان الرشاشيات. (ج) الواصلة (بالثقافة أ الفيوزاريوم sp.) في عينة التنضير الأنفي التي تم الحصول عليها في نفس المريض بعد 3 أيام من خزعة الرئة. يمكن الخلط بين مورفولوجيا العناصر الفطرية مع فطر الغشاء المخاطي ، نظرًا لوجود عدد قليل من الفواصل وتلف الواصلة وتدور. (D) خيوط هيالين قليلة البؤس في عينة الرئة التي تم الحصول عليها في تشريح الجثة بعد 22 يومًا من التنضير الأنفي. العينة ملطخة إيجابية باستخدام الكيمياء المناعية لداء الفطريات. تم تشويه شكل الوصلة ، ربما بسبب العلاج المضاد للفطريات سابقًا.

المناعية

أساليب.

تشير الكيمياء الهيستولوجية المناعية إلى استخدام الأجسام المضادة للكشف عن الأهداف (المستضدات الفطرية) في أقسام الأنسجة بحيث يمكن رؤية شكل الهدف وكذلك الأنسجة المحيطة. بالنسبة لهذه الاختبارات ، من الضروري قطع جزء رفيع جدًا من الأنسجة (على غرار ذلك المستخدم في علم التشريح المرضي) ووضعه على شريحة زجاجية. يمكن أن تكون الأنسجة طازجة مجمدة أو بارافين مضمن. الأنسجة التي تم دمجها عادة ما تكون مثبتة بالفورمالين ، مما قد يتسبب في تشويه المستضدات ، خاصة إذا كان التثبيت طويلاً. بشكل عام ، يفضل أخصائيو علم الأمراض استخدام الأنسجة المثبتة بالفورمالين والمدمجة بالبارافين (FFPE) لأن هذا هو الإجراء النسيجي الروتيني الذي يجعل المادة غير معدية ويمكن تخزينها بسهولة في درجة حرارة الغرفة. لإجراء الفحص ، يجب إزالة البارافين من الأنسجة ، والذي يتم عادةً باستخدام الكواشف التي تعمل على تجفيف الأنسجة. تحتاج الأنسجة إلى إعادة ترطيبها وإما معالجتها بالإنزيمات أو إخضاعها لتقنيات استرجاع المستضدات الأخرى التي ستجعل المستضدات الفطرية متاحة للأجسام المضادة ، ثم يتم تطبيق الأجسام المضادة للفطريات. في بعض الطرق ، يكون الجسم المضاد الأولي عبارة عن إنزيم أو مضان موصوف ، بينما تستدعي الإجراءات الأخرى جسمًا مضادًا ثانويًا مرتبطًا يكون هدفه عادةً جزء Fc من الجسم المضاد الأولي. بمجرد أن يتم تحضين الأجسام المضادة المصنفة لفترة زمنية مناسبة ، يتم غسل أقسام الأنسجة لإزالة الأجسام المضادة غير المرتبطة. إذا تم استخدام ملصقات الفلورسنت ، يمكن تصور قسم الأنسجة باستخدام مجهر مضان. على الرغم من استخدام الأجسام المضادة الفلورية للفطريات في المراكز المتخصصة ، إلا أن طريقة وضع العلامات هذه لا تسمح بتصور الأنسجة المحيطة والمستحضرات ليست دائمة. في حالة ملصقات الإنزيمات مثل البيروكسيديز ، يجب تطوير اللون باستخدام الركائز المناسبة والأنسجة ثم مقاومة البقع ، مما يتيح تصور الفطريات والأنسجة المحيطة.

يعد اختيار الجسم المضاد الأساسي مهمًا جدًا لتحديد أفضل الأهداف. تم اختبار الأجسام المضادة المستخدمة في طرق أخرى مثل الانتشار المناعي أو تثبيت المكمل في مقايسات كيميائية مناعية ، نظرًا لوجود عدد قليل من الأجسام المضادة المتاحة تجاريًا والتي تم التحقق من صحتها بشكل خاص للكيمياء المناعية في أنسجة FFPE (128). الكواشف المناعية التي تكشف فطر الرشاشيات النيابة. و mucormycetes في الأنسجة متوفرة تجارياً (ABD Serotec). من المهم للغاية التحقق من صحة هذه المقايسات ، بدءًا من التقييم الشامل للتفاعلات المتصالبة للأجسام المضادة الأولية مع الثقافات والأنسجة التي تم علاجها بطريقة مماثلة لتلك الخاصة بالعينات غير المعروفة التي سيتم اختبارها (73). أدى الانتشار الواسع للمستضدات الشائعة في الفطريات إلى وجود عدد قليل جدًا من الأجسام المضادة الأولية المحددة المفيدة سريريًا. على سبيل المثال ، العديد من الدراسات التي تستخدم مجموعة متنوعة من مضادات وحيدة النسيلة ومتعددة الأضلاعفطر الرشاشيات أظهرت الأجسام المضادة نطاقًا واسعًا من التفاعلات المتصالبة مع القوالب المحجوزة الأخرى المصنوعة من الهيالين ، والفطريات المخاطية ، وبعض الخمائر (122 ، 128 ، 146).

أفادت دراسات المقايسات الكيميائية المناعية للفطريات بتلطيخ موزّع بشكل موحد للكائن الفطري (128) ، على الرغم من أننا لاحظنا أن الخيوط غير القابلة للحياة قد لا تظهر تلطيخًا عند استخدام هذه المقايسات ، خاصة في الأنسجة المصابة بداء فطري. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ تلطيخ المستضد خارج الكائنات الفطرية ، على غرار ما تم توثيقه جيدًا في المقايسات المناعية للعدوى البكتيرية (149). لتكون قادرًا على تفسير المقايسات الكيميائية المناعية بشكل مناسب ، من الضروري استخدام ضوابط مناسبة للأجسام المضادة (جسم مضاد غير ذي صلة من نفس النوع [أحادي النسيلة مقابل متعدد النسيلة]) في شريحة نسيج مريض متسلسلة لتحديد كمية التلوين غير المحدد الموجود لكل حالة (46).

مزايا.

من الناحية النظرية ، تتمتع الكيمياء الهيستولوجية المناعية للفطريات بالعديد من المزايا ، بما في ذلك الجمع بين التشكل (العنصر الفطري نفسه ، وتوطينه في الأنسجة ، والتفاعل الالتهابي) مع الكشف المحدد عن الكائن الحي باستخدام عينات يتم معالجتها بشكل روتيني في مختبرات علم الأمراض لتقديمها. غير معدي. منصات الأتمتة المتعددة متاحة تجارياً للمقايسات المناعية الكيميائية ، مما يقلل التكلفة ووقت الاستجابة. أخيرًا ، ينتج عن الأجسام المضادة التي تحمل علامة الإنزيم سجل دائم للتفاعل. نظرًا لأن الأجسام المضادة الجديدة غير المتفاعلة يتم تطويرها واختبارها باستخدام هذه التقنية ، فقد توفر الكيمياء النسيجية المناعية بديلاً غير مكلف وسريع للمقايسات الأكثر تكلفة التي لا تجمع بين التشكل والكشف عن الفطريات المحددة. بالإضافة إلى ذلك ، ستسمح فحوصات الكيمياء المناعية ذات التلوين المزدوج بالكشف المتزامن لأكثر من فطر واحد في أقسام الأنسجة (70 ، 73 ، 143).

سلبيات.

في هذا الوقت ، تتفاعل العديد من الأجسام المضادة المتاحة مع فطريات متعددة ولا يمكن استخدامها للكشف عن كائنات معينة. يجب إجراء التقييم والتحقق والتحقق من صحة الأجسام المضادة والمقايسات الكيميائية المناعية في المختبر قبل استخدام النتائج لأغراض رعاية المرضى. نظرًا لأن الأجسام المضادة عبارة عن كواشف خاصة بالتحليل (ASR) ، يجب أن يتبع التحقق والتحقق في الولايات المتحدة اللوائح الفيدرالية (25).

فى الموقع تهجين

أساليب.

فى الموقع يشير التهجين إلى استخدام المجسات للكشف عن وجود أحماض نووية فطرية معينة مع الحفاظ على مورفولوجيا الأنسجة بحيث يمكن تصور شكل الفطر وتفاعل الأنسجة مع الكائن الحي. بالنسبة لهذه الاختبارات ، يتم وضع قسم من الأنسجة الرقيقة على شريحة ويتم إجراء التهجين مباشرة على الشريحة. على غرار الكيمياء الهيستولوجية المناعية ، يمكن تجميد الأنسجة أو FFPE. إذا كانت الأنسجة مغطاة ببارافين ، فإن تحضير أقسام الأنسجة قبل التهجين يشمل إزالة البارافين والإماهة. بعد معالجة الجفاف ، يجب هضم البروتينات المرتبطة بالأحماض النووية باستخدام الإنزيمات (البيبسين أو البروتيناز ك). ثم يتم تهجين الأنسجة مسبقًا بمحلول يحتوي على فورماميد ، ودنا للحيوانات المنوية لحيوان السلمون ، وخميرة الحمض النووي الريبي لتقليل كمية الارتباط غير المحدد للمسبار بالحمض النووي والحمض النووي الريبي في الأنسجة. ثم يتم تغيير طبيعة الحمض النووي للأنسجة وتهجينها باستخدام المسبار المختار. بعد التهجين ، يتم غسل المسبار الزائد أو غير المرتبط باستخدام تركيزات مختلفة من سترات المحلول الملحي القياسية. ثم يتم اكتشاف المسبار بعدة طرق ، اعتمادًا على كيفية تسمية المسبار. أخيرًا ، تتم مقاومة الأنسجة.

تستخدم معظم المجسات للكشف عن الفطريات باستخدام فى الموقع كانت فحوصات التهجين أهدافًا فريدة من نوعها من الرنا الريباسي الخاص بالكائن الحي (18S ، 28S ، أو 5.8S) لمختلف القوالب والخمائر (67 & # x0201369 ، 82 ، 103). يتم توزيع الرنا الريباسي عبر الكائن الحي بكميات كبيرة ، مما يوفر فرصة كبيرة للتهجين. أظهرت مجسات الرنا الريباسي إشارات قوية عند تهجينها مع هدفها المتماثل. ل فطر الرشاشيات، الهدف الآخر الذي تم استخدامه أيضًا هو البروتينات القلوية (108). يعد اختيار حجم المسبار أمرًا مهمًا لاختراق الأنسجة ويمكن أن يكون له تأثير كبير على كثافة الإشارة (61). يبدو أن المجسات التي تتراوح بين 400 و 750 نقطة أساس لديها أفضل اختراق. في أغلب الأحيان ، تم تمييز المجسات بالديجوكسيجينين ، ويتم استخدام مقايسة كيميائية مناعية باستخدام أنتيديجوكسيجينين للكشف. تحتوي المجسات التي تحتوي على أكثر من 200 نقطة أساس على المزيد من ملصقات الديجوكسيجين ، وبالتالي تكون إشاراتها أقوى. تم تصميم المجسات أيضًا بأحماض نووية مقفلة ، وهي نيوكليوتيدات معدلة مرتبطة بوحدة ميثيلين ، أو تم استخدام مجسات حمض نووي ببتيد توفر عمود فقري محايد غير مشحون (103 ، 110). يعمل كل من مجسات الحمض النووي المقفلة والببتيدية على تحسين التهجين والمساعدة في تقليل وقت الاكتشاف ، مما يجعل فى الموقع تهجين مقايسات أسرع بكثير لإكمال (3 إلى 4-h فحوصات). تم استخدام أنظمة مختلفة ، مثل الترسيب المبلغ عنه المحفز ، لتعزيز الكشف (68 ، 69).

المجسات التي تم استخدامها هي في معظمها خاصة بالجنس. مجسات لـ بلاستوميسيس, الكروانيديا, المستخفية, سبوروثريكس, تكيسات رئوية, الكانديدا, الفيوزاريوم، و الزائفة الزائفة أظهروا إشارات قوية ذات خصوصية تحليلية جيدة (67 & # x0201369 ، 82). من ناحية أخرى ، تحقيقات ل الهستوبلازما أظهر حساسية منخفضة للغاية عندما ظهر الكائن الحي في منطقة نخر (69). ايضا بعض فطر الرشاشيات أظهرت المجسات تفاعلًا متصالبًا مع قوالب الهيالين الأخرى ، على وجه الخصوص الفيوزاريوم (67). في بعض المقايسات ، تحقيقات ل مخاطية كان من الصعب تفسير الأجناس بسبب الخلفية العالية وكثافة الإشارة المنخفضة ، بالإضافة إلى التوزيع غير المتكافئ للإشارة في العناصر الفرعية (68).

في معظم التقارير المنشورة ، فى الموقع يتم إجراء التهجين في الحالات التي يمكن فيها إظهار العناصر الفطرية لأول مرة بالبقع النسيجية الروتينية ، حيث أظهرت بقع GMS و PAS حساسية أفضل من فحوصات التهجين كطريقة فحص للكشف عن العناصر الفطرية (67 & # x0201369). فى الموقع يستخدم التهجين لتأكيد وتحديد الكائن الحي المحدد الموجود في الأنسجة. وهكذا ، كل حالة تتطلب عادة فى الموقع التهجين بمجموعة من المجسات المصممة للتعرف على الفطريات في التشخيص التفريقي. ومع ذلك ، قد يكون التهجين غير متكافئ ، وقد تمثل العناصر غير الملوثة إما عدوى بفطر آخر لا يوجد مسبار له أو أجزاء غير قابلة للحياة من الكائن الحي. يمكن أن يُظهر استخدام مجسات متعددة في حالة واحدة وجود عدوى مزدوجة.

مزايا.

فى الموقع يوفر التهجين أعلى درجة من الخصوصية مقارنة بالبقع الكيميائية النسيجية والكيمياء النسيجية المناعية (التقنيات الأخرى القائمة على التشكل). كما هو الحال مع الكيمياء النسيجية والكيمياء المناعية ، فى الموقع تتميز فحوصات التهجين التي يتم إجراؤها باستخدام أنسجة FFPE باستخدام عينات غير معدية يتم معالجتها بشكل روتيني في مختبرات علم الأمراض. المنصات الآلية لـ فى الموقع التهجين موجود بالفعل ومع ذلك ، فإن التكاليف أعلى وعادة ما يكون وقت الاستجابة أطول من المقايسات المناعية الكيميائية. في هذا الوقت ، تمايز الفيوزاريوم من قوالب الهيالين الأخرى المحجوزة مهم جدًا من الناحية السريرية وقد تم إثبات استخدامه فى الموقع التهجين (67 ، 103). على الرغم من عدم توفر مجسات لجميع الفطريات تجاريًا بعد ، إلا أن المسابير المستخدمة في أماكن أخرى ، مثل الفلورسنت فى الموقع تهجين ل المستخفية و الكانديدا النيابة. في مزارع الدم و CSF ، يمكن التحقق من صحتها فى الموقع منصات التهجين لأنسجة FFPE (91 ، 95).

سلبيات.

فى الموقع التهجين ليس طريقة فحص ، لأن بقع GMS و PAS أكثر حساسية للكشف عن الفطريات (67 & # x0201369). بمجرد اكتشاف الخميرة أو العفن في الأنسجة باستخدام الكيمياء النسيجية ، يجب استخدام لوحة من المسابير لتحديد الجنس الموجود. يجب إنشاء الألواح بناءً على الفطريات في التشخيص التفريقي لتلك الأنسجة وتلك المجموعة من المرضى. على الرغم من أن استخدام الألواح باهظ التكلفة ، إلا أنه سيسمح باكتشاف العدوى الفردية والمزدوجة. في هذا الوقت ، تحقيقات ل فى الموقع فحوصات التهجين في الأنسجة غير متوفرة تجارياً. يجب تقييم الاختبارات التي تم تطويرها في المختبر والتحقق منها والتحقق من صحتها في المختبر قبل استخدام النتائج للتشخيص السريري ورعاية المرضى كما هو موضح في اللوائح الفيدرالية (25).

الطرق المستندة إلى PCR

أساليب.

تم استخدام PCR للكشف عن الحمض النووي الفطري في أنسجة FFPE. أنسجة FFPE ليست العينة المختارة. أظهرت الأنسجة الطازجة غير المدمجة حساسية في اكتشاف تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) للفطريات بنسبة 97٪ ، في حين أن حساسية المادة المضمنة بالبارافين تبلغ 68٪ فقط (84). يمكن أن يتحلل الحمض النووي الفطري المستخرج من عينات FFPE وبتركيز منخفض ، وغالبًا ما يحتوي على مواد تمنع هضم البروتين أو تضخيم الحمض النووي. ومع ذلك ، عندما يتم الكشف عن العناصر الفطرية في أقسام الأنسجة FFPE ولا تتوفر مزرعة الفطريات ، يمكن في بعض الحالات تحديد PCR الكائن الحي الذي يسبب العدوى. اعتمادًا على طريقة استخراج الحمض النووي ، يمكن أن تختلف جودة الحمض النووي ، المحددة كنسبة مئوية من العينات التي يتم فيها استعادة التحكم الجيني البشري ، من 60 إلى 90٪ ، وبالتالي فإن كفاءة تفاعل البوليميراز المتسلسل تتراوح بين 57 و 93٪ (106) . يجب اختبار كل عينة من الأنسجة باستخدام الحمض النووي الخاضع للتحكم البشري لتحديد جودة الحمض النووي المستخرج.

يمكن استخدام أي من الطريقتين لتحليل تحضيرات الحمض النووي المستخرجة: أحدهما هو استهداف تسلسلات محددة لكائن حي معين والثاني هو تضخيم الجين الموجود في جميع الفطريات (أي الفطريات) ثم تسلسل الحمض النووي للفطريات. تشمل تحقيقات PCR الخاصة بالجنس والتي تم استخدامها مع عينات FFPE تلك الخاصة بـ فطر الرشاشيات, جذمور, بكتيريا التهاب الجلد, الكروانيديا, H. capsulatum، و P. البراسيلينسيس (14 & # x0201316 ، 18 ، 19 ، 23). تستهدف غالبية الفحوصات المنشورة جينات معينة من الرنا الريباسي (18S ، 28S ، و 5.8S) ، أو فاصل النسخ الداخلي المتداخل (ITS1 و ITS2) ، أو أجزاء معينة من الجينوم الفطري واستخدام طرق PCR المتداخلة أو المنحدرة. الطريقة الثانية لتضخيم الجين الفطري ثم تسلسل المنتج جذابة للغاية لأنه من المتوقع أن يكتشف هذا النهج مجموعة كبيرة ومتنوعة من الفطريات التي يمكن أن تصيب البشر (84 ، 133). بالنسبة لهذا النهج ، يجب أن تتضمن البادئات متواليات موجودة في نسخ متعددة داخل الجينوم الفطري ولكنها تحتوي على مناطق شديدة التغير تسمح بتحديد الأنواع. تم استخدام مواد أولية لمناطق ITS1 و ITS 2 لتفاعل التضخيم (106). ثم يتم تصور منتج (منتجات) PCR الذي تم الحصول عليه وتنقيته وتسلسله. يتم التحديد من خلال مقارنة التسلسل مع تلك الموجودة في قاعدة بيانات التسلسل مثل GenBank (37).

لا توجد مقارنة جنبًا إلى جنب للثقافة مع PCR من أنسجة FFPE. أظهرت دراسة مستقبلية قارنت المزرعة مع تفاعل البوليميراز المتسلسل من الأنسجة المجمدة الطازجة أن الثقافات كانت إيجابية في 63٪ من الحالات بينما كان تفاعل البوليميراز المتسلسل إيجابيًا في 96٪ (134). ومع ذلك ، فقد أظهرت نتائج الدراسات بأثر رجعي أنه بمجرد تثبيت الأنسجة ، يمكن أن تكون إيجابية تفاعل البوليميراز المتسلسل منخفضة تصل إلى 60٪ (106). الدراسات التي تقارن جميع طرق الكشف عن الفطريات ، بما في ذلك التشريح المرضي ، تفاعل البوليميراز المتسلسل ، فى الموقع التهجين والكيمياء المناعية التي يتم إجراؤها باستخدام أنسجة FFPE غير متوفرة. لا يزال علم التشريح المرضي يبدو أنه أفضل أداة فحص لتحديد وجود العناصر الفطرية والتحقق من أن الفطريات تسبب المرض في الأنسجة (19) ومع ذلك ، لتحديد الفطريات أو الفطريات المحددة الموجودة ، واكتشاف الحمض النووي (PCR أو فى الموقع التهجين) ربما يكون أكثر تحديدًا من الكيمياء الهيستولوجية المناعية في هذا الوقت.

مزايا.

على الرغم من عدم الحفاظ على التشكل ، فإن الميزة الكبيرة لـ PCR في عينات الأنسجة FFPE هي تحديد العامل المحدد الذي لوحظ بواسطة التشريح المرضي. مع استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل ، أصبح من الواضح أن العدوى بعوامل متعددة أكثر تواترًا مما كان يُعتقد سابقًا (70 ، 84 ، 106 ، 133). للكشف عن العدوى المزدوجة ، من الضروري استخدام ألواح من البادئات لأكثر من كائن حي.

سلبيات.

تتلف الأحماض النووية التي تم الحصول عليها من مادة FFPE بشكل متكرر (مرتبطة بشكل متقاطع) أو قد تحتوي على مثبطات PCR وبالتالي قد لا تتمكن من إنتاج منتج PCR مناسب ، وقد لا تعرض التماثل مع التمهيدي المستخدم ، أو قد تولد منتجًا لا يمكن تسلسله ( 84). يعد اختيار طريقة استخلاص الحمض النووي أمرًا بالغ الأهمية للحصول على أفضل عائد من هذه المادة (106). بالإضافة إلى ذلك ، عندما تكون العناصر الفطرية شحيحة في الأنسجة ، قد تكون كمية الحمض النووي التي تم الحصول عليها غير كافية لإجراء اختبار PCR.

اختيار PCR التمهيدي مهم. لا يوجد تباين كافٍ في منطقة ITS1 للتمييز بين أنواع معينة ، بما في ذلك C. neoformans، بعض الكانديدا spp. و الفيوزاريوم النيابة. وبالتالي ، ينبغي النظر في تحليل المناطق الأخرى (37 ، 84). بالإضافة إلى ذلك ، نتائج إيجابية كاذبة محددة H. capsulatum الاشعال والصعوبات في تحديد الكروانيديا في الأنسجة الثابتة الفورمالين (15 ، 17). أظهرت دراسة Mayo Clinic (مايو كلينك) على 147 عينة من FFPE أن علم الأنسجة وجد حالات فطار كرواني أكثر من تفاعل البوليميراز المتسلسل (19). أخيرًا ، يُقدر أن 10 إلى 20٪ من التسلسلات في GenBank تم التعرف عليها بشكل خاطئ (106).

لا تزال فحوصات PCR كثيفة العمالة ومكلفة. لا يزال الوقت المستغرق لمواد البارافين حوالي 4 إلى 5 أيام (لإزالة الكافيين ، واستخراج الحمض النووي ، و PCR ، والتسلسل). في هذا الوقت ، لا تتوفر مقايسات تفاعل البوليميراز المتسلسل للأنسجة تجاريًا ، لذلك يجب تقييم الاختبارات التي تم تطويرها في المختبر والتحقق منها والتحقق من صحتها من قبل المختبر قبل استخدام النتائج للتشخيص السريري ورعاية المرضى كما هو محدد في اللوائح الفيدرالية (25).

تشريح الليزر المجهري

أساليب.

يجمع الليزر المجهري بين الفحص المجهري وتكنولوجيا الليزر لتمكين دراسة أنواع معينة من الخلايا. بمجرد عزل الخلايا المعنية ، يمكن إجراء مجموعة متنوعة من الدراسات / الاختبارات باستخدام هذه الخلايا على وجه التحديد ، ولا يتم إخفاء النتائج أو تخفيفها بواسطة الخلايا المحيطة أو مكونات الأنسجة داخل عينة الأنسجة. تتوافر تقنيتان للتشريح الدقيق: التسليخ الدقيق لالتقاط الليزر والقطع بالليزر (107).

يتم وضع أقسام الأنسجة (عادةً ما تكون أكثر سمكًا من تلك المستخدمة في علم أمراض الأنسجة) في شرائح خاصة تسمح بفصلها بسهولة عن بقية العينة. يمكن أن تكون الأنسجة مجمدة طازجة أو FFPE ويمكن تلطيخها باستخدام H & # x00026E أو بطرق أخرى تسمح بتصور الخلايا المرغوبة في مجهر المجال الساطع. يتم استخدام ليزر ضيق الشعاع للتركيز على (لالتقاط الليزر) أو قطع (لقطع الليزر) الخلايا موضع الاهتمام. يستخدم الالتقاط المجهري ليزر الأشعة تحت الحمراء ، بينما يستخدم القطع المجهري ليزر الأشعة فوق البنفسجية. يتم جمع الخلايا التي تم استهدافها أو قطعها في غطاء أو أنبوب بلاستيكي.

أحد الجوانب المهمة للتشريح المجهري هو أن تحضير الأنسجة قبل وضع الأنسجة على الشرائح يجب أن يكون متكيفًا مع الاختبار الثانوي. يشمل التحضير التثبيت (أو عدمه) والتلطيخ. يضمن تعريض الأنسجة لأصغر كميات من المواد الكيميائية أقل تعديلات على العينة للاختبارات اللاحقة.تشمل الاختبارات الثانوية المحتملة تفاعل البوليميراز المتسلسل للأحماض النووية ، والفحص المجهري الإلكتروني للعضيات الخلوية ، وقياس الطيف الكتلي أو الرحلان الكهربائي للهلام متعدد الأكريلاميد ثنائي الأبعاد للبروتينات (115 ، 159). إذا تم تحضيرها بشكل صحيح ، يمكن حتى زرع الخلايا المجهرية.

حتى الآن ، تم استخدام تشريح الليزر المجهري في المقام الأول للتشخيص والبحث عن أمراض الأورام ، لكن العديد من الباحثين أفادوا باستخدام هذه التقنية لدراسة الأمراض المعدية (74 ، 169). سيمكننا استخدام هذه الأداة في بيئة العدوى الفطرية المزدوجة من فهم الفيزيولوجيا المرضية بشكل أفضل في هذه الحالات. تم استخدام التسليخ الدقيق بالليزر لتحديد خيوط مفردة من A. fumigatus من أنسجة الطيور الطازجة المجمدة (115). على الرغم من الحصول على تسلسل الحمض النووي من 60 ٪ من الحيوانات ، لم يتم الحصول على منتج PCR من الباقي ، مما يشير إلى أن كمية الحمض النووي ستعتمد على عدد الخيوط وعدد النوى السليمة المختارة.

مزايا.

الميزة الأكبر للتشريح المجهري بالليزر هي أنه يمكن تحديد العناصر المراد اختبارها على وجه التحديد. وبالتالي ، يمكن دراسة العدوى المزدوجة والبيئة المحلية التي يحدث فيها هذا بالتفصيل. ميزة أخرى هي أن المادة التي تم الحصول عليها لن تكون ملوثة بأنسجة غير فطرية.

سلبيات.

تعتبر أدوات التشريح الدقيق لالتقاط الليزر باهظة الثمن ، وقد لا يتوفر لدى العديد من المختبرات واحدة أو تكون قادرة على تحمل تكاليفها. من الناحية الفنية ، هناك احتمال ألا يتم الحفاظ على مكونات معينة لأن الحرارة في الليزر قد تدمر العناصر المختارة للاختبار الثانوي (107). قد يحدث التلوث إذا تطلب نظام التسليخ الدقيق استخدام أجهزة معينة لاختيار الخلايا ، مقارنة بوضع الخلايا في الأنبوب حيث سيُجرى الاختبار الثاني. ستكون العيوب التي تحدث للاختبار الثانوي هي نفسها التي لوحظت في هذه الاختبارات ، مع عيب إضافي يتمثل في الحصول على كميات صغيرة جدًا من المواد. عيب آخر تم الإبلاغ عنه هو أنه يجب الحصول على نوى فطرية سليمة لاستخراج الحمض النووي. خاصة مع الكائنات الحية mucormycete قليلة البوتاسيوم ، يمكن جمع مادة القوط بنجاح ولكن قد لا تحتوي على نوى.


الفطريات في مستقبلك

شركة ناشئة جديدة تعيد تصور الفطريات كمواد "قابلة للبرمجة" متعددة الأوجه.

جلد فطر MycoWorks. الائتمان: ساينس فرايدي

كما هو الحال ، يعد الفطر كائنًا متعدد الأغراض: بصرف النظر عن وظائفه البيئية ، يمكن تناوله كغذاء ، وتخميره كشاي ، وتناوله كعلاج طبيعي ، واستخدامه في الأصباغ. لكن شركة ناشئة في سان فرانسيسكو تحمل اسم MycoWorks لديها المزيد من الخطط للفطر ، بدءًا من مادة تشبه الجلد مصنوعة من الفطريات.

وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن المكون الرئيسي لـ MycoWorks هو الميسليوم ، الخيوط المجهرية الشبيهة بجذر الفطر التي تلتصق وتستعمر ركائز مختلفة. كألياف طبيعية ، تعتبر الفطريات جذابة بشكل خاص لأنه يمكن زراعتها والتلاعب بها في عدد لا يحصى من الأنسجة والأشكال ، وفقًا لفيل روس ، كبير المسؤولين التقنيين في MycoWorks.

الفطريات حساسة للغاية ، وسوف يغيرون نموها في علاقتها بالطريقة التي يتم بها وخزها وأشياء من هذا القبيل ، "يقول روس. "تضعه في فنجان ، سيأخذ شكل الكوب."

كان لدى روس وصف بأنه "رحلة غريبة جدًا" ليصبح المبتكر الرئيسي في الشركة الشابة. بدأ روس ، وهو فنان وطباخ ، في جمع عيش الغراب في أواخر الثمانينيات من القرن الماضي للمطابخ المختلفة التي كان يعمل بها ، ثم أصبح مستوحى من كتب خبير الفطر بول ستاميتس ليؤسس معمله الخاص وغرفة نظيفة لزراعة الفطريات.

وذلك عندما بدأ روس في تجربة الفطريات. وجد أنه ، مع الحث الكافي ، يمكنه إقناعها بالنمو إلى تكوينات مختلفة ، وأنه بإضافة مواد كيميائية عضوية في مراحل مختلفة من عملية النمو ، يمكنه تغيير شكل ومظهر المادة الناتجة. يقول إن العمل مع الميسيليوم يشبه تعلم تقنية الطبخ.

كمشروع فني ، بنى روس نماذج معمارية مختلفة للمباني الحضرية الشهيرة من mycelium. ثم بدأت الشركات التي لفتت انتباهه جهوده في الاقتراب منه ، لذلك قرر روس بدء MycoWorks في عام 2013 مع أصدقائه صوفيا وانج وإدي بافلو للتفكير في إمكانيات الميسيليوم.

كان أول مشروع كبير لهم هو صناعة الطوب من "الخشب" المصنوع من الفطر ، لكن الفريق وجد صعوبة في اقتحام سوق البناء. بعد أن أبدى العديد من صانعي الملابس اهتمامًا بعملهم ، وجد فريق روس طريقة لإعادة تنسيق المواد الخاصة بهم إلى صفيحة تشبه الجلود.

جلد MycoWorks مصنوع من الفطريات النقية. تنمو الشركة في المقام الأول غانوديرما لوسيدوم، المعروف أيضًا باسم فطر الريشي ، وهو نوع شائع من الفطريات في آسيا والذي يشيع استخدامه في العلاجات الطبيعية والشاي. لقد اختاروا هذا النوع "جزئيًا لأنه يحتوي على هذا التاريخ المكتوب الهائل حوله - حول سلامته الحيوية [أي كيف يتفاعل مع جلد الإنسان] ، حول الكيمياء الحيوية ، حول تطبيقه للاستهلاك البشري ،" يقول روس.

"نظرًا لأننا نصنع هذا النوع الجديد تمامًا من المواد في العالم ، فهناك عبء كبير على MycoWorks كشركة لإثبات سلامة هذا. لذلك نحن نذهب مع ما نعرف أنه الفطريات الأكثر أمانًا والتي يتم تناولها في كل مكان على هذا الكوكب ، "كما يقول.

من السهل نسبيًا زراعة فطر ريشي. يقول جون تايلور ، أستاذ بيولوجيا النباتات والميكروبات في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، إنه في البرية ، ينمو النبات في المقام الأول على الخشب الميت أو المتحلل ، مما يؤدي إلى تكسير اللجنين للوصول إلى العناصر الغذائية في السليلوز. يمكن أيضًا الوصول إلى هذه المركبات بسهولة في نفايات الوقود الحيوي والنفايات الزراعية مثل نشارة الخشب ، وكوز الذرة ، وخشب القنب - وكلها استخدمتها شركة MycoWorks لإنتاج عيش الغراب.

لتحويل الميسيليوم إلى مادة تشبه الجلد لشركة MycoWorks ، يستخدم فريق Ross عملية قاموا بتنقيحها بمرور الوقت ، والتي يمكنهم تعديلها وفقًا لمواصفات العميل. على سبيل المثال ، قد يغيرون من تغذية الفطر في مراحل مختلفة من دورة حياته. يمكنهم أيضًا ضبط درجة الحرارة والضوء والرطوبة ومستويات الغاز في بيئة الفطر ، أو استخدام الزيوت الأساسية أو الطرق العضوية الأخرى لتغيير كيفية تطور الأنسجة.

يقول روس إن تقنيات التلاعب الخاصة بهم تستند إلى "فهم كيفية نمو الفطر ومن رؤيته ينمو في ظروف بيئية شديدة التنوع" ، بما في ذلك في البرية وتحت ظروف المختبر. "الكثير مما نفعله هو أننا ندرس كيفية تفاعل الفطر مع الضغوط المختلفة ، ثم نطبق ذلك."

لا تزال هناك أسئلة للإجابة عليها. على سبيل المثال ، تختبر MycoWorks المدة التي يمكن أن تدوم فيها المادة ، ولهذا الغرض ، تبحث عن الزيوت الحافظة والعوامل الأخرى المستخدمة في أعمال الجلود التقليدية.

علاوة على ذلك ، تواصل الشركة تجربة كيفية زيادة الإنتاج. يقول روس إنه في الوقت الحالي ، يمكنهم إنتاج لوح من الفطريات تبلغ مساحتها 27 قدمًا مربعًا - مقارنة بجلد البقر بالحجم الكامل - في غضون أسبوعين. إنهم يأملون في تقليص العملية إلى حوالي أسبوع ، وفي النهاية زيادة الإنتاج حتى يتمكنوا من إنتاج ملايين الأقدام المربعة بكفاءة كل عام ، وربما حتى بناء منشآت في مدن أمريكية أخرى.

تعمل MycoWorks بالفعل مع المصممين لتشكيل الأفطورة لتناسب احتياجاتهم. يحب روس أن يقول إن مادته "قابلة للبرمجة" ، لأنه يمكن التلاعب بها من أجل استخدامات لا تعد ولا تحصى ، بما في ذلك - على سبيل المثال لا الحصر - الملابس والإكسسوارات والأثاث وربما حتى الإلكترونيات.

جلد الفطر MycoWorks & # 8217 بألوان وقوام مختلف. الائتمان: MycoWorks

يقول تايلور ، الذي لا ينتمي إلى الشركة ولكنه التقى روس ذات مرة ، إن أحد المخاوف بشأن منتج مصنوع من الفطريات هو أنه قد يجذب "انتباهًا" غير مرغوب فيه.

يقول تايلور: "مثل أي منتج بيولوجي ، يمكن أن يكون بعد ذلك ركيزة لبيولوجيا أخرى ، لحياة أخرى". "لذلك يمكن أن تأكله الأشياء. على سبيل المثال ، قد تأكله فطريات أخرى ". (يقول روس إنهم يعالجون جلد الفطر بعد عملية النمو لمنع ذلك). إذا كان هناك أي شيء ، تتخيل تايلور أن المستهلك قد يضطر إلى الاهتمام بمنتجها الفطري أكثر من منتجها المصنوع من الجلد.

يقول روس إنهم تلقوا ردود فعل إيجابية للغاية حتى الآن. اعتقد تايلور ، على سبيل المثال ، أن المنتج كان مقنعًا عندما شعر به. يقول: "إنه شعور مثل الجلد". "إنه شعور قوي جدًا."

يقول روس إن بعض الناس يستجيبون بشكل بدائي تقريبًا عند لمس المادة.

يقول: "أول ما يفعله الناس هو شمّها ووضعها على جلدهم" ، متوقعين أن تكون لها رائحة كريهة أو غريبة. "إنه هذا المستوى من الحميمية. بعد أن يلمسوها بأيديهم ، فإنهم يريدون حقًا أن يروا مدى نعومتها ، ولذا سيقومون بفركها على طول عظام وجنتهم. إنه & # 8217s هذا النوع الحيواني للغاية من الأشياء التي لاحظناها مرارًا وتكرارًا. إنه مثل هذا التشكك أنه موجود بالفعل ".


الفطريات أميني هي المحللات الكبرى

ما لم تكن من محبي الفطر أو بستاني أو شخصًا معرضًا بشكل خاص للإصابة بالتهابات الجلد ، فربما لا تثير الفطريات اهتمامًا كبيرًا بالنسبة لك. ربما يكون السبب في ذلك علاقة بمزاج الفطريات: فهم خجولون ، ويبقون أنفسهم عمومًا مختبئين ، وعندما يظهرون ، غالبًا ما يكون ذلك غير مرحب به. ينتهي بك الأمر بظفر قدم مشوه ومتغير اللون ، والشجيرة في حديقتك بها بقع بنية على جميع أوراقها ، وهناك طبقة من الوحل على بقايا طعامك القديمة ، وتبدأ ضفادع العالم في الموت.

& quot لسوء الحظ ، فإن الكثير مما يعرفه عامة الناس عن الفطريات سيء ، & quot & مثل نحن نركز على تلك التي تسبب الأمراض النباتية أو البشرية. ولكن بشكل عام ، واسع غالبية الفطريات تتدلى فقط ، تحطم المواد العضوية ، لا تقتل أي شيء

الفطريات في الواقع موجودة في مملكتها التصنيفية ، مما يعني أن لديها شيئًا ما يحدث بشكل مختلف تمامًا عن أي نوع آخر من الكائنات الحية على الأرض. الشيء الواضح على الفور الذي يميز الفطريات عن أي شخص آخر هو أنها تتكاثر حصريًا عن طريق الأبواغ ، أجزاء صغيرة من الحمض النووي التي تطفو في الهواء أو تتنقل بطريقة أخرى ، ثم تستقر في التربة أو شطيرة قديمة أو شيء ما. إنشاء متجر ، وخلق فطر جديد.

وعلى الرغم من تنوعها الشديد ، إلا أن جميع الفطريات لها هياكل نمو خيطية تسمى خيوط (أحد الشعيرات عبارة عن خيوط ، وبعضها عبارة عن خيوط ، وعندما تكون هناك كتلة كبيرة من الواصلة ، نشير إليها باسم الفطريات). جميع الفطريات هي حقيقيات النوى - وهذا يعني أن خلاياها تشبه خلايا النباتات والحيوانات أكثر من البكتيريا والعتائق (وهي بدائيات النوى). تحتوي خلاياها على عضيات مرتبطة بالغشاء ونواة حيث يتم تخزين الحمض النووي الخاص بها. وبينما تتكون جدران الخلايا النباتية من السليلوز وتتكون جدران الخلايا البكتيرية من الجليكانات ، فإن جميع الفطريات لها جدران خلوية مصنوعة من بوليمر صلب وقابل للانحناء يسمى الكيتين - وهو أيضًا المكون الرئيسي في قشور الأسماك والهياكل الخارجية للمفصليات. أخيرًا ، يتم الحفاظ على أغشية الخلايا الخاصة بهم سليمة وصحية باستخدام ergosterol ، وهو في الأساس التناظرية للكوليسترول في الخلايا الحيوانية.

بقدر ما الفطريات فعل مع أنفسهم كل يوم ، يبدون أشبه بالنباتات أكثر من الحيوانات. لا يمكنهم التحرك ، ولكن نظرًا لأنهم لا يقومون بعملية التمثيل الضوئي - يصنعون طعامهم - فإن الفطريات في الواقع تشبه الحيوانات: يجب عليهم الخروج إلى هناك والعثور على وجبتهم التالية. ومع ذلك ، نظرًا لأنهم غير قادرين على الحركة ، فقد وجدوا حلاً مناسبًا: تناول الأشياء التي تحمل ثباتًا جدا ساكن.

الفطريات الحب الميت الاشياء

لهذا السبب ، طورت الفطريات ميلًا للأشياء الميتة: اعتمادًا على نوع الفطريات ، يمكن أن تكون خشبًا ميتًا أو شعر وجلد وأسنان حيوان - سمها ما شئت ، ربما هناك فطر هناك يصنع إنزيم يمكنه تحطيمها. في الوقت الحالي ، يمكن العثور على بلايين من الفطريات المفيدة خارج نافذتك في التربة ، مما يؤدي إلى تحلل المواد العضوية. إنه مصدر رزق لهم وهو أيضًا رائع بالنسبة لنا ، لأن ما يفعلونه له أهمية قصوى في صحة النظام البيئي. فهي ليست مسؤولة فقط عن تحويل المواد العضوية - النباتات القديمة والأنسجة الحيوانية - إلى تربة مرة أخرى ، ولكن الغالبية العظمى من العائلات النباتية في العالم لديها نوع من العلاقة التكافلية مع الفطريات ، حيث تمرر الفطريات الماء والمواد المغذية إلى جذورها. النباتات والنباتات تصنع السكريات للفطريات لتأكلها.

تأكل الفطريات عن طريق إفراز الإنزيمات من أطراف خيوطها. بدلاً من ابتلاع الطعام مثل الأميبا أو تناوله وهضمه مثل الحيوان ، يقومون بإلقاء الإنزيمات في الطعام نفسه وبعد أن يتحلل إلى جزيئات أصغر ، يمتصونه مرة أخرى من خلال خيوطهم.

& quot ما هي الإنزيمات التي يمكن للفطر أن يأكلها؟ تلك التي يمكن أن تكسر السليلوز هي تلك التي تنمو على النباتات أو مادة نباتية ، تلك التي تكسر الكيراتين تنمو جيدًا على الجلد أو الشعر أو الحوافر.

نظرًا لأسلوب تناول الطعام ، فإن الفطريات هي المُحلِّلات العظيمة ، بغض النظر عما إذا كانت فطرًا على الأرض ، أو قوسًا على شجرة ، أو كرة نفثية ، أو أحد مسببات الأمراض النباتية أو فيلمًا من العفن على جدار حوض الزبادي المنسي. في الجزء الخلفي من الثلاجة. هناك العديد من الفصائل المختلفة للفطريات ، ولكن معظم الفطريات المألوفة لدينا تتناسب مع واحدة من اثنتين منها: Basiodiomycota و Ascomycota.

الفطر (Basiodiomycota) من الفطريات

الشعبة التي تضم معظم الفطريات التي نعتقد أنها & quotmushrooms & quot هي basiodiomycota - فهي موجودة في متجر البقالة ، تصنع & quot؛ حلقات الألبان & quot في الفناء الخاص بك ، ورفوفًا على الأشجار ، وأحيانًا تسبب أمراضًا نباتية. معظم هذه الكائنات لديها أجسام مثمرة تنبثق من الميسيليوم داخل جذوع الأشجار الميتة أو تحت التربة - في الواقع ، الميسيليوم هو المكان الذي يتم فيه تنفيذ معظم أعمال الفطر ، لذا فإن الكثير من الكائن الحي نفسه دائمًا ما يكون بعيدًا عن الأنظار. ما نفكر فيه على أنه & quotmushroom & quot هو مجرد بنية تكاثرية يرسلها الفطر لإطلاق الأبواغ. بمجرد أن تهبط البوغ ، تبدأ الواصلة في النمو في جميع الاتجاهات من المكان الذي سقطت فيه البوغ ، وهذا هو سبب نمو الفطر في شكل حلقة.

والعفن (أسكوميكوتا) من الفطريات أيضًا

المجموعة الأخرى من الفطريات التي قد تتعرف عليها هي أسكوميكوتا. معظم القوالب ، على سبيل المثال ، موجودة في هذه الشعبة: عادةً لا تنتج فطرًا كبيرًا - فهي تنمو في دوائر مثل جميع الفطريات ، لذلك إذا تركت قهوتك خارج المنزل لبضعة أيام ، ستلاحظ أن العفن ينمو بشكل قطري من نقطة واحدة. الخمائر والفطر والكمأ والفطريات في هذه المجموعة. ولكن بعد Ascomycota ، أصبحت الفطريات أقل قابلية للتعرف عليها على الفور.

& quot؛ لقد بدأوا في الظهور بشكل غريب ، & quot يقول برور. & quot هناك الكثير من الطفيليات الحيوانية مثل الفطريات المائية التي يتم جلدها حتى تتمكن من التحرك في الماء - بما في ذلك الفطريات التي تقتل كل ضفادع الكوكب. يتم اكتشاف الشعب الجديدة طوال الوقت ، لذلك هذا مثير. & quot


تغذية

تحصل الفطريات على غذائها عن طريق امتصاص المركبات العضوية من البيئة. الفطرياتعضوية التغذية: يعتمدون فقط على الكربون الذي يتم الحصول عليه من الكائنات الحية الأخرى في عملية التمثيل الغذائي والتغذية. تطورت الفطريات بطريقة تسمح للعديد منها باستخدام مجموعة كبيرة ومتنوعة من الركائز العضوية للنمو ، بما في ذلك المركبات البسيطة مثل النترات أو الأمونيا أو الأسيتات أو الإيثانول. يحدد أسلوب تغذيتهم دور الفطريات في بيئتهم.

تحصل الفطريات على العناصر الغذائية بثلاث طرق مختلفة:

  1. تتحلل المواد العضوية الميتة. أ السابروتروف هو كائن حي يحصل على مغذياته من المواد العضوية غير الحية ، وعادة ما تكون ميتة ومتحللة من المواد النباتية أو الحيوانية ، عن طريق امتصاص المركبات العضوية القابلة للذوبان. تلعب الفطريات الفطرية أدوارًا مهمة جدًا كقائمة إعادة التدوير في تدفق طاقة النظام البيئي والدورات البيوجيوكيميائية. الفطريات الرمية ، مثل شيتاكي (عدسات Lentinula) وفطر المحار (الجنبة ostreatus) ، تحلل الأنسجة النباتية والحيوانية الميتة عن طريق إطلاق الإنزيمات من أطراف الخيوط. وبهذه الطريقة يعيدون تدوير المواد العضوية إلى البيئة المحيطة. بسبب هذه القدرات ، فإن الفطريات هي المحللات الأولية في الغابات (انظر شكلأدناه).
  2. تتغذى على المضيفين الأحياء. كما الطفيليات، تعيش الفطريات في الكائنات الحية الأخرى أو عليها وتحصل على مغذياتها من مضيفها. تستخدم الفطريات الطفيلية الإنزيمات لتحطيم الأنسجة الحية ، مما قد يسبب المرض في المضيف. الفطريات المسببة للأمراض طفيلية. تذكر أن التطفل هو نوع من العلاقة التكافلية بين الكائنات الحية من الأنواع المختلفة حيث يستفيد أحدها ، الطفيلي ، من الارتباط الوثيق مع الآخر ، المضيف ، الذي يتضرر.
  3. إنهم يعيشون بشكل متبادل مع الكائنات الحية الأخرى. تعيش الفطريات المتبادلة بلا ضرر مع الكائنات الحية الأخرى. تذكر أن التبادلية هي تفاعل بين أفراد من نوعين مختلفين ، يستفيد فيه كلاهما.

يتم تصنيف كل من التطفل والتبادلية على أنها علاقات تكافلية ، ولكن تمت مناقشتهما بشكل منفصل هنا بسبب التأثير المختلف على المضيف.

محللات الغابة. قد يبدو عيش الغراب هذا هشًا ، لكنه يقوم بعمل قوي. تتحلل الأخشاب الميتة والمواد النباتية القاسية الأخرى.

تتكيف الخيوط الفطرية مع الامتصاص الفعال للمغذيات من بيئاتها ، لأن الخيوط لديها نسب عالية من مساحة السطح إلى الحجم. يتم استكمال هذه التعديلات أيضًا بإصدار الإنزيمات المتحللة للماء التي تكسر الجزيئات العضوية الكبيرة مثل السكريات والبروتينات والدهون إلى جزيئات أصغر. ثم يتم امتصاص هذه الجزيئات كمغذيات في الخلايا الفطرية. أحد الإنزيمات التي تفرزها الفطريات هو السليلاز، الذي يكسر السكاريد السليلوز. السليلوز هو عنصر رئيسي في جدران الخلايا النباتية. في بعض الحالات ، طورت الفطريات هياكل متخصصة لامتصاص العناصر الغذائية من المضيفات الحية ، والتي تخترق الخلايا المضيفة لامتصاص المغذيات من قبل الفطريات.

الفطريات الفطرية. تمتص الفطريات العناصر الغذائية من البيئة من خلال الفطريات. تتميز الفطريات المتفرعة بنسبة عالية من مساحة السطح إلى الحجم مما يسمح بامتصاص العناصر الغذائية بكفاءة. تهضم بعض الفطريات العناصر الغذائية عن طريق إطلاق الإنزيمات في البيئة.

الميكوريزا

أ الفطريات (اليونانية لجذور & quotfungus & quot) هو ارتباط تكافلي بين الفطريات وجذور النبات. في الارتباط الفطري ، قد يستعمر الفطر جذور النبات المضيف إما عن طريق النمو مباشرة في الخلايا الجذرية ، أو عن طريق النمو حول الخلايا الجذرية. يوفر هذا الارتباط للفطر وصولًا ثابتًا ومباشرًا نسبيًا إلى الجلوكوز ، الذي ينتجه النبات عن طريق التمثيل الضوئي. تزيد الفطريات الفطرية من مساحة سطح النبات ونظام الجذر rsquos. تعمل مساحة السطح الأكبر على تحسين امتصاص الماء والمغذيات المعدنية من التربة.


تصنيف Phylum Basidiomycota | الفطريات | مادة الاحياء

في هذه المقالة سوف نناقش حول تصنيف phylum Basidiomycota.

1. فئة Urediniomycetes:

تشتمل فئة Urediniomycetes على فطريات الصدأ ، التي تسبب أمراض الصدأ للنباتات ، والفطريات التكافلية التي تتطفل على الحشرات التي تتطفل على النباتات وتشكل هياكل فطرية معقدة تسمى & # 8216 الحدائق الفطرية & # 8217.

يتم وضع نوعي الفطريات في رتبتين ، Uredinales و Septobasidiales ، على التوالي:

يتضمن الترتيب فطريات الصدأ ، والتي تتميز بتكوين الأبواغ التي تنشأ من الخلايا الطرفية للخيوط ثنائية النواة. عند الإنبات ، تؤدي هذه إلى ظهور أبواغ قاعدية تكونت على ستريماتا قصيرة مدببة وتفريغها بشكل متفجر.

تفتقر هذه الفطريات إلى حواجز dolipore والوصلات المشبكية ، ولا تشكل ورم قاعدي. يتم التعرف على أجناس الفطريات الصدأ من خلال بنية teliospores الخاصة بهم. هناك خمس عائلات في الترتيب. سوف ندرس عائلة Pucciniaceae ، والتي تشمل جنس Puccinia.

Puccinia هو طفيلي ملزم ومخصص للغاية للمضيف. لقد نجحت محاولات عزل الفطريات وتنميتها في المختبر ، والتي بدأت في بداية هذا القرن ، بعد عدة إخفاقات ، إلى حد كبير. نجح العلماء الأستراليون ويليامز وسكوت وكول في عام 1966 في زراعة P. graminis tritici على وسط معدني غير حي.

لكن في ثقافتهم تصرف الكائن الحي بشكل غير متسق ومتقطع. لم تشكل أبدًا الجراثيم المختلفة في التسلسل الذي تشكلت فيه على العوائل الطبيعية. قد يكون هذا بسبب التغيير من نمط الحياة الطفيلية إلى نمط الحياة الصابروبية في أنبوب الثقافة. ومع ذلك ، فإن الكائن الحي يعيش فقط كطفيلي ملزم.

تسبب الفطريات & # 8216rust & # 8217 مرض العديد من النباتات المهمة اقتصاديًا.

بعض الأنواع المهمة هي كما يلي:

1. P. graminis- يحتوي على 6 أنواع فرعية أو أشكال خاصة ، والتي تهاجم عائلًا واحدًا معينًا فقط من الجرامين ، لكن الأبواغ القاعدية من جميع الأنواع الفرعية والخلافات تصيب بربريس ، المضيف البديل.

P. graminis tritici تصيب القمح.

P. graminis avenae تصيب الشوفان.

P. graminis hordei تصيب الشعير.

P. graminis secalis يصيب الجاودار.

حتى هذه الأنواع الفرعية تتكون من سلالات فسيولوجية تنمو فقط على مجموعة متنوعة معينة من العائل. يتم تحديد الأجناس الفسيولوجية بالأرقام ، على سبيل المثال P. graminis tritici 138.

2. يسبب P. malvaceareum صدأ هوليهوك.

3. يسبب P. Coronata صدأ تاج الشوفان.

4. يسبب P. artirrhini صدأ أنف العجل.

يصيب P. graminis عدة عوائل تنتمي إلى عائلة Graminae. إن أبواغ P. graminis ، التي تصيب القمح ، تفشل في إصابة عائل آخر & # 8211 مثل الشوفان أو الشعير. وبالمثل ، فإن uredospore الذي ينتجه P. graminis على الشعير لا يصيب أي مضيف آخر. Erikson ، (1891) عالم نبات سويدي ، عين كل عزلة باسم ثالث (التسمية الثلاثية) وأطلق عليها اسم الأنواع الفرعية أو Formae specialis.

وهكذا أطلق اسم P. graminis tritici على العزلة التي تصيب القمح P. graminis hordei للعزلة المصابة بالشعير و P. graminis avenae للعزلة المصابة بالشوفان. في وقت لاحق ، اكتشف Stakman and Levine من الولايات المتحدة الأمريكية (1922) أنه في P. graminis tritici ، تفشل العزلة التي تصيب نوعًا واحدًا من القمح في إصابة نوع آخر من المضيف.

هذه تسمى الأجناس الفسيولوجية. أكثر من 200 سلالة فسيولوجية من P. graminis tritici معروفة. يتم تحديد الأجناس الفسيولوجية بالأرقام ، على سبيل المثال P. graminis tritici 138. إن العمل على التعرف على الأجناس الفسيولوجية مهم للغاية. قبل تطوير صنف مقاوم ، من الضروري معرفة الأجناس الخارجة.

إنها مهمة صعبة ولا يقوم بها إلا المتخصصون. لكن يمكننا أن نرى كيف يتم ذلك. لتحديد سلالات Puccinia graminis tritici ، يتم تلقيح uredospores التي تم الحصول عليها من مناطق مختلفة على أصناف متباينة (هذه 12 في العدد لفطر صدأ القمح).

يتم تصنيف الإصابات الناتجة ، على أساس عدد وحجم البثور المتكونة ، على مخطط قياسي على النحو التالي:

0. جهاز المناعة & # 8211 لا تنتج بثرات ، ولا توجد علامة على الإصابة.

1. مقاومة للغاية & # 8211 تظهر فقط بقع صفراء باهتة محاطة بأنسجة نخرية.

2. ظهور بثرات متناثرة مقاومة بشكل معتدل & # 8211 دقيقة.

3. حساسة بشكل معتدل & # 8211 تظهر بثرات متوسطة الحجم وبقع مصفرة.

4. حساسة جدا & # 8211 تشكلت بثرات متكدسة متوسطة إلى كبيرة الحجم.

X. غير متجانسة & # 8211 حجم البثور تختلف ، ولكن بشكل رئيسي خليط من النوع 1 و 4.

يشار إلى الاختلافات الصغيرة في الدرجات بعلامة أو اثنتين زائد أو ناقص ، على سبيل المثال ، 2 & # 8211 ، 2 & # 8212 ، 2 + ، 2 ++ إلخ. تضيف العوامل البيئية إلى التعقيد. وبالتالي ، تنتج بعض الأجناس رد فعل X في ظل بعض الظروف ولكن ليس في ظل ظروف أخرى.

الفطريات غادرة. يمكن تحديد أجناسهم الفسيولوجية بشكل أكبر في أنماط حيوية عن طريق إضافة مجموعة متنوعة أخرى إلى الفروق القياسية.

تعد معرفة جميع السلالات الفسيولوجية الموجودة أمرًا ضروريًا قبل الشروع في العمل على التربية من أجل المقاومة. بدأ ميهتا ، في عام 1931 ، العمل على فحص الأجناس الفسيولوجية في الهند والذي استمر بشكل رئيسي من قبل فاسوديفا وبراسادا وجوخالي وأوبال.

تواصل الأجناس الجديدة الظهور في مختبر الطبيعة & # 8217s & # 8216 Field & # 8217 من خلال عمليات إعادة التركيب الجيني والطفرات. بمجرد وصولهم ، يتكاثرون دون رادع ، لأن الأجناس الأخرى غير فعالة على المضيف المقاوم حتى الآن. وبالتالي ، فإن المضيف المقاوم يختار العرق الجديد ويحدث ، ما يسمى على نحو ملائم ، التطور الذي يوجهه الإنسان. وبالتالي ، يجب أن يكون مربي النباتات في حالة تأهب.

2. فئة Ustilaginomycetes:

يتسبب Ustilago في الإصابة بأمراض التفحم للعديد من النباتات المهمة اقتصاديًا. بعض الأنواع الهامة والأمراض التي تسببها هي & # 8211 U. tritici (تفحم القمح السائب) ، U. nuda (سحق الشعير السائب) ، U. الذرة) ، U. scitaminea (smut of sugarcane) ، و U. occidentalis (smut of cyanodon).

في الطبيعة ، كل الأنواع ، ماعدا U. maydis ، تعيش فقط كطفيليات على عوائلها المحددة وغير قادرة على الوجود البكتيري. ومع ذلك ، ينمو U. maydis بغزارة على أكوام السماد. كما سيتضح لاحقًا ، يختلف هذا النوع في نواح كثيرة عن باقي أنواع Ustilago. على الرغم من عدم قدرته على الوجود البكتيري ، إلا أن Ustilago ليس طفيليًا ملزمًا لأنه تم تربيته في المختبر.

في جميع أمراض التفحم ، ما عدا ذرة الذرة ، تصبح الخيوط نظامية في أنسجة العائل ، لكن التهاب الأبواغ الصغيرة يتشكل فقط في أجزاء معينة من المضيف ، عادة المبيض أو الإزهار. يتم تغطية الصوري بغشاء مضيف. هذه هي السمة المميزة لهذا الجنس.

في الذباب السائب للقمح والشعير والشوفان ، تتحول الأذنين إلى كتلة سوداء من الأبواغ ، والتي بعد تمزق الغشاء المضيف ، تصبح حرة وتنفخ بواسطة الرياح بكميات هائلة بحيث يمكن رؤية شيء مثل سحابة دخان. . في تفحم قصب السكر ، يصبح المحور الزهري بأكمله بنية سوداء شبيهة بالسوط بسبب تحوله إلى جراثيم مفرغة. يختلف تفحم الذرة ويتشكل تفوح منهجي على أي جزء من المضيف.

باستثناء نبات U. maydis ، الذي ينمو جيدًا بطريقة جراثية ، فإن جميع الأنواع الأخرى تنمو بشكل طفيلي فقط داخل الأنسجة المضيفة.

الميسليوم من نوعين. تتكون الفطريات الأولية ، التي تتكون من خلايا غير نواة ، من إنبات الأبواغ القاعدية وتكون قصيرة جدًا حتى أنها غائبة في بعض الحالات. المفطورة الثانوية هي ثنائية النواة ، أي أن الواصلة تتكون من خلايا ثنائية النواة. يمتد عمليا طوال الحياة بأكملها.

ينمو بين الخلايا ويستمد التغذية من الخلايا المضيفة من خلال haustoria (باستثناء U. maydis). تنمو الفطريات على نطاق واسع وهي موجودة في كل جزء من المضيف. في نهاية المطاف ، في نهاية الموسم المضيف ، تتراكم الواصلة في الجزء الذي يجب أن تتشكل فيه السموم. يتم تقريب الخلايا ثنائية النواة لتشكيل teliospores سميكة الجدران.

في المحاليل المغذية ، ينقسم الميسيليوم إلى خلايا تشبه الخميرة والتي تظهر خاصية & # 8216 بودنغ & # 8217. يُعرف هذا بمرحلة Torula أو الخميرة. شوهدت هذه الظاهرة في وقت سابق في Mucor و Rhizopus.

إن تبرعم الأبواغ القاعدية هو الطريقة الأكثر شيوعًا للتكاثر اللاجنسي. التفتت ، وفي بعض الأنواع ، الكونيديا هي الوسائل الأخرى للتكاثر اللاجنسي.

الأعضاء التناسلية غائبة. لكن التكاثر الجنسي ، الذي يمثله karyogamy متبوعًا بالانقسام الاختزالي ، يحدث ويؤدي إلى إعادة التركيب الجيني. يتم تناول وظيفة الأعضاء التناسلية بواسطة الخلايا الجسدية التي تتحول إلى الأبواغ الذكرية. يتم فصل Plasmogamy و karyogamy و meiosis في المكان والزمان ، أي أنها تحدث في أماكن مختلفة وفي أوقات مختلفة.

تحدث ظاهرة تزاوج البلازما عن طريق الاندماج بين خليتين غير نوويتين من أنواع التزاوج المعاكسة ، والتي قد تكون الأبواغ القاعدية أو خلايا الفطريات الفطرية الأولية. معظم فطريات smut غير متجانسة. تأخر karyogamy حتى تنبت teliospores وتشكل بروميسيليوم. تخضع نواة اللاقحة ثنائية الصبغة للانقسام الاختزالي لتشكيل أربعة نوى أحادية العدد ، اثنان من كل نوع تزاوج.

ينقسم البروميسيليوم إلى أربع خلايا بواسطة الحاجز الأفقي. ينشأ برعم من كل خلية تمر فيها نواة واحدة. يتطور البرعم إلى بوغ قاعدي ويتم ضغطه. في بعض الأنواع ، قد يستمر البروميسيليوم في تكوين الأبواغ القاعدية. في بعض الأنواع ، على سبيل المثال ، U. maydis ، الأبواغ القاعدية نفسها عن طريق خلايا تنبت من شكل تبرعم (= الأبواغ القاعدية البنت أو الأبواغ الثانوية). في U. tritici لا توجد أبواغ قاعدية تشكل خلايا البروميسيليوم خيوط العدوى التي تندمج لتكوين خيوط ثنائية النواة تنمو وتتطور إلى أفطورة ثانوية.

3. فئة الفطريات القاعدية:

ترتيب Agaricales:

Agaricaceae الأسرة ( جنس أغاريكوس):

تم تدريس Agaricus منذ فترة طويلة في فصول علم الفطريات كمثال نموذجي لفطر الفطر والخياشيم. يعتبر A. campestris من أهم الأنواع المستزرعة على نطاق واسع تحت الاسم الصناعي A. bisporus. في الثقافة ، تظهر الشخصيات الفسيولوجية والصرفية اختلافات ملحوظة لتبرير التغيير في الاسم.

ينمو الفطر في المروج والحقول والغابات على مدار العام. تظل الفطريات الواسعة مخبأة في التربة ولا يظهر عليها سوى الجسم الثمرى.

الميسليوم ، الذي يبقى تحت الأرض وينمو بشكل جراثيم ، هو ذوات ثنائية النواة ، فطرية ثانوية. تتشكل عن طريق الزواج الجسدي بين الفطريات الأولية أحادية النواة لأنواع التزاوج المختلفة المتكونة من إنبات الأبواغ القاعدية. الميسليوم الأساسي قصير المدة. يتكون الجسم المثمر ، الذي يشكل المظلة الرائعة فوق الأرض ، من خيوط ثنائية النواة تسمى الفطريات الثلاثية. الجسم الثمر سريع الزوال ويعيش فقط لبضعة أيام.

ومع ذلك ، فإن الفطريات الثانوية معمرة وتستمر في النمو لعدة سنوات وتشكل أجسامًا مثمرة عامًا بعد عام. الجسم الثمرى ، أو الورم القاعدى ، له ساق (ستيب) وغطاء دائري (صديد). تُحيط حلقة من الأنسجة تشبه التنورة ، تسمى الحلقة ، بالقطعة أسفل الصليور بقليل.

يمكن رؤية الخياشيم (= lamellae) بوضوح إذا تمت إزالة البقعة وانقلبت القشرة. الصديد الموجود على السطح السفلي يحمل العديد من الخياشيم المعلقة رأسياً والتي تتلاقى من المحيط نحو النقطة. الخياشيم ذات أطوال مختلفة وتتحمل القاعدية في جميع أنحاء السطح. تنتج الباسيدية الأبواغ القاعدية بأعداد فلكية.

تشكل أجسام Agaricus campestris المثمرة حلقات خيالية. توفر أزهار الفطريات التي تشبه المظلة ، والتي تشكلت في دوائر على الأرض ، مشهدًا جميلًا يمكن وصفه بأنه رقص الجنيات في دائرة.

عندما تكون الأجسام الثمرية سريعة الزوال ، فإن المشهد اللطيف قصير العمر. لكن الفطريات تستمر في التربة وتستمر في النمو كمستعمرة دائرية ، بنفس الطريقة التي تنمو بها مستعمرة فطرية دائرية في طبق بتري في المختبر. مع نمو الحافة الخارجية للمستعمرة ، تموت الأجزاء القديمة في المركز وتتدهور. في المرة التالية التي تتشكل فيها أجسام الفاكهة ، يكون قطر الحلقة أكبر. البقايا الميتة للأجسام المثمرة تجعل التربة أكثر خصوبة وتتشكل حلقات من العشب الأخضر حيث كانت المظلات ذات يوم قائمة.

ينتج A. campestris فقط الأبواغ المتدثرة conidia و oidia غير معروفة.

يتم تمثيل التكاثر الجنسي من خلال karyogomy والانقسام الاختزالي ، والتي تحدث في القاعدية ، التي تحملها الخياشيم. تتجمع نوى أنواع التزاوج المعاكسة معًا وتشكل ديكارونات بعد اندماج الخيوط الأولية أحادية النواة. تتكاثر الديكارونات من خلال التقسيمات المترافقة في الأفطورة الثانوية الواسعة.

في النهاية ، تتطور القاعدية على شكل مضرب من الخلايا الطرفية لهذه الخيوط الثانوية. تتوسع الخلية ثنائية النواة وتصبح أوسع وشكل مضرب. يحدث Karyogamy والانقسام الاختزالي مما يؤدي إلى إنتاج أربعة نوى أحادية العدد. يحدث الفصل بين الجنسين أثناء الانقسام الاختزالي وتكون النوى المكونة من نوعين أو أكثر من أنواع التزاوج ، اعتمادًا على نوع التغاير (ثنائي القطب أو رباعي القطب).

تهاجر النوى لاحقًا إلى ستريجماتا ومن هناك إلى الأبواغ الأساسية ، تطفو بشكل غير متماثل على أطراف ستيرجماتا. تشكل الأبواغ القاعدية ، عند الإنبات ، الفطريات الأولية ، والتي عن طريق التفاغر و plasmogamy ، تنشئ الفطريات الثانوية. يتم التخلص من الأبواغ القاعدية ، التي يتم تحملها بشكل غير متماثل على ستيرغماتا ، بالقوة بطريقة قطرة الماء.

يتم إنتاج الأبواغ القاعدية بأعداد هائلة. إذا لم تكن الأرض مغطاة بالفطر ، فذلك لأن فرص فشل إنبات البوغ كبيرة أيضًا. الجراثيم & # 8216 تنخفض & # 8217 بمعدل نصف مليون جراثيم في الدقيقة خلال يومين أو ثلاثة أيام من وجود البوغ (الجسم المثمر).

إذا تم فصل الصديد عن البقعة ووضعها على ورقة ، فيمكن الحصول على بصمة بوغ تظهر خطوطًا مشعة بين كتل البوغ والتي تمثل الفراغات بين الخياشيم. تساعد البصمة البوغية بشكل كبير في التعرف على الأنواع.

يتم تفريغ الأبواغ القاعدية بطريقة عنيفة بواسطة طريقة & # 8216 فقاعة الماء & # 8217. مسار (مسار) الجراثيم التي تم إطلاقها هو sporobola. يتم إطلاق الجراثيم أفقيًا حتى منتصف الفراغ بين الخياشيم التي تسقط رأسياً بعد ذلك.

المسافة بين الخياشيم تتجاوز بكثير المسافة التي يتم إطلاق الباسيدية الأبواغ عليها. حتى الميل البسيط للخياشيم بمقدار 5 درجات من الوضع الرأسي الدقيق قد يعيق السقوط الحر للأبواغ. لكن هذا غير مسموح به. الخياشيم موجبة جيوتروبيا ويتم تصحيح أي انحراف عن الوضع الرأسي على الفور من خلال حركات النمو في مكان تعلق الخياشيم مع الصديد.

جنس ليكوبيردون (الكرة النفخة):

تكون الكرات المنتفخة كروية الشكل إلى كمثري الشكل ، اعتمادًا على طول الساق. تم العثور على هذه تنمو في المراعي على الأرض في الغابة أو على جذوع الأشجار. الجزء القاعدي معقم. عندما تكون صغيرة ، تكون محاطة بأشواك هشة تتساقط أو تنفصل قريبًا.

تتلاشى الطبقة الخارجية من البريديوم وتتشكل مسام على الغشاء الداخلي في الجزء العلوي من الجسم الثمرى. يعمل هذا الغشاء مثل المنفاخ ، حيث ينفخ الأبواغ عبر المسام عندما يصطدم شيء ما بالغشاء. الجزء الخصب ، جليبا ، من النوع اللاكونوز ، أي يتكون من تجاويف ، كل منها مبطنة بغشاء البكارة. جميع الأنواع صالحة للأكل.

الطلب له 3 عائلات. سنقوم بدراسة عائلة Geastraceae التي تنتمي إليها جنس Geastrum ، نجمة الأرض & # 8216 & # 8217. (تم وضع العائلة ، جنبًا إلى جنب مع Lycoperdaceae تحت أمر Lycoperdales ، والذي تم استبعاده الآن).

تختلف نجوم الأرض عن & # 8216 كرات النفث في أن المحيط الخارجي ينقسم شعاعيًا وينفتح مثل أشعة نجم. أعطت أجسام الفاكهة الموجودة على الأرض اسم & # 8216 نجمة الأرض & # 8217. يتم تشكيل مسام على العجان الداخلي في الأعلى ، ويتم إطلاق الجراثيم من خلال هذا المسام.

يشمل الترتيب البوليبور وفطريات الدعامة والجرف التي تسبب أضرارًا جسيمة ، خاصةً لأشجار الغابات. هناك 6 عائلات. سنقوم بدراسة جنس Polyporus من عائلة Polyporaceae.

جنس Polyporus:

هذا هو أكبر جنس من Polyporaceae وأنواعه العديدة من الفطريات المتعفنة للخشب. P. sulphurens يسبب تعفن خشب البلوط والأشجار الأخرى P. squamosus يسبب & # 8216heart-rot & # 8217 لعدد من أشجار الغابات يسبب P. betulinus & # 8216heart-rot & # 8217 of birch trees. تدمير خشب القلب يجعل الأشجار جوفاء وتموت في النهاية. البعض ، على سبيل المثال ، Polyporus schweinitzii ، يهاجم الجزء السفلي من الجذع والجذور (تعفن نهاية المؤخرة) ، مما يجعل الأشجار عرضة للانفجار في العواصف.

يتشعب الميسيليوم داخل الطبقة السفلية. وهو يتألف من خيوط ثنائية النواة مفصولة والتي تظهر عادة وصلات المشبك. يتطور الجسم الثمرى (الورم القاعدى أو البوغى) كقوس ذو ساق جانبي ، على شكل مروحة ، قد يكون قطره من 20 إلى 40 سم وسماكة 2 إلى 3 سم. يُظهر القسم الرأسي من الورم القاعدية المناطق التالية & # 8211 (أ) سطح الصديد ، (ب) السياق ، (ج) طبقة الأنبوب ، (د) سطح المسام و (هـ) غشاء البكارة.

قد يكون سطح الصديد أملسًا أو مغطى. السياق أبيض أدناه ، والذي يبطن طبقة الأنبوب. تتكون طبقة الأنبوب من أنابيب موضوعة رأسياً تفتح أسفل السطح السفلي لجسم الثمر تسمى سطح المسام ومن هنا جاء اسم Polyporus.

الأنابيب مبطنة داخليًا بغشاء البكارة ، والذي يتكون من هياكل قاعدية ومعقمة ، مثل البارافيس ، والسيستيدية والسيتات & # 8211 كلها موضوعة بزاوية قائمة على طول الأنبوب. يتم إطلاق الأبواغ القاعدية في تجويف الأنابيب ، والتي تسقط بعد ذلك من خلال المسام وتنتشر بواسطة الرياح. إنتاج البوغ هائل. قد ينتج جسم واحد ثمرى مليار جراثيم.

قد تكون الأنواع سنوية أو معمرة. تنتج النماذج السنوية قاعدة أساسية جديدة كل عام. تضيف الأنواع المعمرة طبقة جديدة من الأنابيب كل عام.


العلاقات المتبادلة مع الفطريات والفطريات

يشكل أعضاء مملكة الفطريات علاقات متبادلة مفيدة بيئيًا مع السيانوباتريا والنباتات والحيوانات.

أهداف التعلم

وصف العلاقات التبادلية مع الفطريات

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • العلاقات التبادلية هي تلك العلاقات التي يستفيد فيها كل من أعضاء الجمعية من الفطريات التي تشكل هذه الأنواع من العلاقات مع مختلف ممالك الحياة الأخرى.
  • تشكل الفطريات الفطرية من ارتباط بين جذور النباتات والفطريات البدائية ، وتساعد على زيادة امتصاص النبات للمغذيات في المقابل ، ويزود النبات الفطريات بمنتجات التمثيل الضوئي لاستخدامها في التمثيل الغذائي.
  • في الأشنة ، تعيش الفطريات على مقربة من السيانوباتيريا الضوئية ، حيث تزود الطحالب الفطريات بالكربون والطاقة بينما توفر الفطريات المعادن والحماية للطحالب.
  • تتضمن العلاقات المتبادلة بين الفطريات والحيوانات العديد من الحشرات تعتمد المفصليات على الفطريات للحماية ، بينما تتلقى الفطريات المغذيات في المقابل وتضمن طريقة لنشر الجراثيم في بيئات جديدة.

الشروط الاساسية

  • الفطريات: ارتباط تكافلي بين الفطريات وجذور نبات وعائي
  • حزاز: أي من العديد من الكائنات التكافلية ، وهي عبارة عن اتحادات الفطريات والطحالب التي توجد غالبًا على شكل بقع بيضاء أو صفراء على الجدران القديمة ، وما إلى ذلك.
  • ثالوس: جسم نباتي من الفطريات

العلاقات المتبادلة

التكافل هو التفاعل البيئي بين كائنين يعيشان معًا. ومع ذلك ، فإن التعريف لا يصف جودة التفاعل. عندما يستفيد كل من أعضاء الجمعية ، تسمى العلاقة التكافلية التبادلية. تشكل الفطريات روابط متبادلة مع العديد من أنواع الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا الزرقاء والنباتات والحيوانات.

الفطريات والنباتات المتبادلة

Mycorrhiza ، التي تأتي من الكلمات اليونانية & # 8220myco & # 8221 التي تعني الفطريات و & # 8220rhizo & # 8221 التي تعني الجذر ، تشير إلى الارتباط بين جذور النباتات الوعائية وفطرياتها التكافلية. حوالي 90 في المائة من جميع الأنواع النباتية لها شركاء فطريات فطرية. في رابطة الفطريات الفطرية ، تستخدم الفطريات الفطرية شبكتها الواسعة من الخيوط ومساحة السطح الكبيرة الملامسة للتربة لتوجيه المياه والمعادن من التربة إلى النبات ، وبالتالي زيادة امتصاص النبات للمغذيات. في المقابل ، يوفر النبات منتجات التمثيل الضوئي لتغذية عملية التمثيل الغذائي للفطر.

تظهر الفطريات الفطرية العديد من خصائص الفطريات البدائية: فهي تنتج جراثيم بسيطة ، وتظهر القليل من التنوع ، وليس لها دورة تناسلية جنسية ، ولا يمكنها العيش خارج رابطة الفطريات الفطرية. هناك عدد من أنواع الفطريات الفطرية. يعتمد Ectomycorrhizae (& # 8220 outside & # 8221 mycorrhiza) على الفطريات التي تغلف الجذور في غمد (يسمى الوشاح) وشبكة Hartig من الواصلة التي تمتد إلى الجذور بين الخلايا. يمكن أن ينتمي الشريك الفطري إلى Ascomycota أو Basidiomycota أو Zygomycota. في النوع الثاني ، تشكل الفطريات الكبيبية تفاعلات حويصلي - شرياني مع الفطريات الفطرية (تسمى أحيانًا endomycorrhizae). في هذه الفطريات الفطرية ، تشكل الفطريات الحبيبات التي تخترق الخلايا الجذرية وهي موقع التبادل الأيضي بين الفطر والنبات المضيف. الشجيرات (من اللاتينية للأشجار الصغيرة & # 8220 & # 8221) لها مظهر شجيرة. تعتمد بساتين الفاكهة على نوع ثالث من الفطريات الفطرية. بساتين الفاكهة عبارة عن نباتات نباتية تشكل بذورًا صغيرة بدون تخزين كبير للحفاظ على الإنبات والنمو. لن تنبت بذورهم بدون شريك فطري (عادة ما يكون Basidiomycete). بعد استنفاد العناصر الغذائية في البذور ، تدعم الفطريات المتكافلة نمو السحلية من خلال توفير الكربوهيدرات والمعادن الضرورية. تستمر بعض بساتين الفاكهة في كونها فطرية طوال دورة حياتها.

الفطريات الفطرية: (أ) الفطريات الفطرية و (ب) الفطريات الجذرية لها آليات مختلفة للتفاعل مع جذور النباتات.

الأشنات

تعرض الأشنات مجموعة من الألوان والقوام. يمكنهم البقاء على قيد الحياة في أكثر الموائل غرابة وعدائية. وهي تغطي الصخور وشواهد القبور ولحاء الأشجار والأرض في التندرا حيث لا تستطيع جذور النباتات اختراقها. يمكن للأشنات البقاء على قيد الحياة لفترات طويلة من الجفاف: تصبح جافة تمامًا ثم تصبح نشطة بسرعة بمجرد توفر المياه مرة أخرى. تؤدي الأشنات العديد من الأدوار البيئية ، بما في ذلك العمل كأنواع مؤشر ، والتي تسمح للعلماء بتتبع صحة الموائل بسبب حساسيتها لتلوث الهواء.

الحزاز: الفطريات والزرقة: الأشنات لها أشكال عديدة. قد تكون (أ) تشبه القشرة ، (ب) تشبه الشعر ، أو (ج) تشبه الأوراق.

الأشنات ليست كائنًا حيًا واحدًا ، بل هي مثال على التبادلية التي يعيش فيها الفطر (عادة عضو في Ascomycota أو Basidiomycota phyla) على اتصال وثيق مع كائن حيوي ضوئي (طحلب حقيقي النواة أو بدائية النواة الزرقاء). بشكل عام ، لا يمكن للفطر ولا كائن التمثيل الضوئي البقاء على قيد الحياة بمفرده خارج العلاقة التكافلية. يتكون جسم الحزاز ، الذي يشار إليه بالثالوس ، من خيوط ملفوفة حول شريك التمثيل الضوئي. يوفر كائن التمثيل الضوئي الكربون والطاقة في شكل كربوهيدرات. تقوم بعض البكتيريا الزرقاء بإصلاح النيتروجين من الغلاف الجوي ، مما يساهم في تعزيز المركبات النيتروجينية. في المقابل ، تزود الفطريات بالمعادن والحماية من الجفاف والضوء المفرط عن طريق تغليف الطحالب في فطرتها. يربط الفطر أيضًا الكائن التكافلي بالركيزة.

تالوس من الأشنة: يوضح هذا المقطع العرضي لقشرة الأشنة (أ) القشرة العلوية للخيوط الفطرية ، والتي توفر الحماية (ب) المنطقة الطحلبية حيث يحدث التمثيل الضوئي ، (ج) لب الخيوط الفطرية ، والقشرة السفلية (د) ، والذي يوفر أيضًا الحماية وقد يكون له (هـ) جذور لربط القبة بالركيزة.

ينمو ثور الأشنات ببطء شديد ، ويوسع قطره بضعة مليمترات في السنة. يشارك كل من الفطريات والطحالب في تكوين وحدات التشتت للتكاثر. تنتج الأشنات الصولجان ، وهي مجموعات من الخلايا الطحلبية تحيط بها الفطريات. تشتت Soredia بفعل الرياح والمياه وتشكل أشنات جديدة.

الفطريات والحيوان المتبادل

طورت الفطريات علاقات متبادلة مع العديد من الحشرات. تعتمد المفصليات (اللافقاريات المفصلية ذات الأرجل ، مثل الحشرات) على الفطريات للحماية من الحيوانات المفترسة ومسببات الأمراض ، بينما تحصل الفطريات على العناصر الغذائية وطريقة لنشر الأبواغ في بيئات جديدة. ومن الأمثلة على ذلك الارتباط بين أنواع Basidiomycota والحشرات القشرية. تغطي الفطريات الفطرية وتحمي مستعمرات الحشرات. تعزز الحشرات القشرية تدفق المغذيات من النبات الملقح إلى الفطريات. في المثال الثاني ، نمل يقطع الأوراق في أمريكا الوسطى والجنوبية فطريات المزرعة. يقطعون أوراق النباتات ويجمعونها في الحدائق. تُزرع الفطريات في حدائق الأقراص هذه ، حيث تقوم بهضم السليلوز في الأوراق التي لا يستطيع النمل تحطيمها. بمجرد أن تنتج الفطريات جزيئات السكر الصغيرة وتستهلكها ، تصبح الفطريات بدورها وجبة للنمل. تقوم الحشرات أيضًا بدوريات في حديقتهم ، وتتغذى على الفطريات المنافسة. يستفيد كل من النمل والفطريات من هذا الارتباط. يتلقى الفطر إمدادًا ثابتًا من الأوراق ويتحرر من المنافسة ، بينما يتغذى النمل على الفطريات التي يزرعونها.


شاهد الفيديو: أول لقاء مع قطتيوعلاجها من الفطريات (شهر نوفمبر 2022).