Вклад пудинга в микробиологию
Jul. 29th, 2012 07:25 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
shvarzСлышал эту историю раньше, но наткнулся на нее опять (pdf) и решил пересказать - вдруг кто не знает.
Сейчас практически невозможно найти биологическую лабораторию, в которой не использовались бы агарные чашки для выращивания бактерий. Откуда они взялись?
На заре микробиологии бактерии было принято выращивать в бульонах. Но в бульоне очень трудно получить чистую культуру микроба - они все в нем перемешиваются. Роберт Кох сначала экспериментировал с предельными разведениями, когда бульон разводится до такой степени, что в одной его порции в среднем оказывается меньше одной бактерии, но это был очень трудоемкий процесс, к тому же ненадежный.
Роберт Кох, отец микробиологии
Потом он заметил, что на срезе картошки вырастают изолированные колонии микробов и сообразил, что каждая такая колония происходит от одного предка и, таким образом, является чистой культурой. Он стал выращивать бактерии на тонких срезах картофеля. Но многие микробы на картошке не росли. Тогда он придумал использовать желатин для того, чтобы превращать питательный бульон в плотную массу. Но и тут возникли проблемы. Во-первых, желатин при температуре выше 25 градусов плавился. Во-вторых, многие бактерии выделяли ферменты, которые разжижали его.
В 1881 году в лабораторию Коха пришел Уолтер Хессе и его жена, Фэнни. Согласно одной из версий этой истории Фэнни была домохозяйкой, но на самом деле она ассистировала мужу в лаборатории.
Фэнни и Уолтер Хессе
Однажды за ланчем Уолтер поинтересовался, каким образом ее желе и пуддинги не плавятся в жаркую погоду, а остаются плотными. Она рассказала ему, что она использует в своих пуддингах агар, экстракт водорослей. Этот рецепт она узнала от соседки в Нью Йорке. Соседка была из Индонезии, где агар традиционно используется в готовке. Она предложила мужу попробовать агар в лаборатории.
Красные водоросли собирают в основном на берегах Испании, Португалии и Мексико
Агар оказался идеальной средой для выращивания микробов. Будучи расплавлен при 90 с лишним градусах он застывал только при 40, что позволяло разводить в нем микробов не убивая их (размазывать их по поверхности догадались позже). Уолтер Хессе рассказал об этом Коху и тот сразу же переключился на этот метод. Именно используя его он выделил туберкулезную палочку, а потом и еще больше 20 разных патогенных микробов, включая чуму, малярию и холеру. Уолтер и Фэнни Хессе не получили за свое открытие ни копейки и даже не были упомянуты в статьях. Но история эта сохранилась и сейчас мы знаем о их важном вкладе в микробиологические методы.
Водоросли Gracilaria и Gelidium - два основных источника для коммерческого производства агара
Стоит заметить, что агар принес пользу не только микробиологии, но и молекулярной биологии. Он оказался идеальным компонентом для гелей, которые использовались (и до сих пор используются) для разделения белков и фрагментов ДНК.
Разделение фрагментов ДНК на агарозном геле
Сейчас практически невозможно найти биологическую лабораторию, в которой не использовались бы агарные чашки для выращивания бактерий. Откуда они взялись?
На заре микробиологии бактерии было принято выращивать в бульонах. Но в бульоне очень трудно получить чистую культуру микроба - они все в нем перемешиваются. Роберт Кох сначала экспериментировал с предельными разведениями, когда бульон разводится до такой степени, что в одной его порции в среднем оказывается меньше одной бактерии, но это был очень трудоемкий процесс, к тому же ненадежный.
Роберт Кох, отец микробиологии
Потом он заметил, что на срезе картошки вырастают изолированные колонии микробов и сообразил, что каждая такая колония происходит от одного предка и, таким образом, является чистой культурой. Он стал выращивать бактерии на тонких срезах картофеля. Но многие микробы на картошке не росли. Тогда он придумал использовать желатин для того, чтобы превращать питательный бульон в плотную массу. Но и тут возникли проблемы. Во-первых, желатин при температуре выше 25 градусов плавился. Во-вторых, многие бактерии выделяли ферменты, которые разжижали его.
В 1881 году в лабораторию Коха пришел Уолтер Хессе и его жена, Фэнни. Согласно одной из версий этой истории Фэнни была домохозяйкой, но на самом деле она ассистировала мужу в лаборатории.
Фэнни и Уолтер Хессе
Однажды за ланчем Уолтер поинтересовался, каким образом ее желе и пуддинги не плавятся в жаркую погоду, а остаются плотными. Она рассказала ему, что она использует в своих пуддингах агар, экстракт водорослей. Этот рецепт она узнала от соседки в Нью Йорке. Соседка была из Индонезии, где агар традиционно используется в готовке. Она предложила мужу попробовать агар в лаборатории.
Красные водоросли собирают в основном на берегах Испании, Португалии и Мексико
Агар оказался идеальной средой для выращивания микробов. Будучи расплавлен при 90 с лишним градусах он застывал только при 40, что позволяло разводить в нем микробов не убивая их (размазывать их по поверхности догадались позже). Уолтер Хессе рассказал об этом Коху и тот сразу же переключился на этот метод. Именно используя его он выделил туберкулезную палочку, а потом и еще больше 20 разных патогенных микробов, включая чуму, малярию и холеру. Уолтер и Фэнни Хессе не получили за свое открытие ни копейки и даже не были упомянуты в статьях. Но история эта сохранилась и сейчас мы знаем о их важном вкладе в микробиологические методы.
Водоросли Gracilaria и Gelidium - два основных источника для коммерческого производства агара
Стоит заметить, что агар принес пользу не только микробиологии, но и молекулярной биологии. Он оказался идеальным компонентом для гелей, которые использовались (и до сих пор используются) для разделения белков и фрагментов ДНК.
Разделение фрагментов ДНК на агарозном геле
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-07-29 01:53 pm (UTC)Вроде как-то читал, что агаропектин наобормот уменьшает прочность геля, а не используют её для сред просто потому, что ХЧ агарозу заливать в чашки - это как камин баксами топить.
Хотя сам не пробовал пока.
no subject
Date: 2012-07-29 03:07 pm (UTC)Но температура плавления и точка расползания у агарозы ниже.
Хотя гель более эластичный.
no subject
Date: 2012-07-29 03:13 pm (UTC)no subject
Date: 2012-07-29 03:20 pm (UTC)Но Вы правы - я посмотрела на первом попавшемся ДиаМ - агароза примерно в 10 раз дороже: 100 г бакто-агара около 250 рублей, а 100 г агарозы 2,5 штуки.
Из этого как раз следует, что чашки - агаровые, ибо практично. А если гели все-таки агарозные - то какая-то сермяжная правда в этом есть, иначе бы не переплачивали.
no subject
Date: 2012-07-29 03:28 pm (UTC)no subject
Date: 2012-07-29 05:10 pm (UTC)no subject
Date: 2012-07-29 05:18 pm (UTC)no subject
Date: 2012-07-29 05:26 pm (UTC)no subject
Date: 2012-07-29 04:24 pm (UTC)Полкольку качество электрофореза существенно зависит от состава компонентов и агарозы в первую очередь.
Даже просто несколькодневное стояние геля в буфере заметно снижает разрешение - самые четкие полоски получаются на самых свежих гелях.
А бактериям практически совершенно пофигу же на чистоту гелеобразователя. Они его и не едят за редчайшим исключением.