በሜቲሊን ሰማያዊ ቀላል ማቅለም እና የግራም ማቅለም፦ እያንዳንዱ ዘዴ ምን ሊያረጋግጥ ይችላል

አንድ ተማሪ E. coli ተብሎ ከተሰየመ የባክቴሪያ ባህል ናሙና ወስዶ በስላይድ ላይ ይዘረጋል፤ ለአንድ ደቂቃ በሜቲሊን ሰማያዊ ይሸፍነዋል፣ ያለቀልቀዋል፣ ከዚያም በዘይት ኢመርሽን ሌንስ ይመለከተዋል። የእይታ መስኩን ሰማያዊ ዘንግ-ቅርጽ ያላቸው ሕዋሳት ይሞላሉ። የላቦራቶሪው ሪፖርት፦ "ግራም-አሉታዊ ዘንግ-ቅርጽ ያላቸው ባክቴሪያዎች E. coli መሆናቸው ተለይቷል" ይላል። የታየው ነገር ትክክል ነው። ድምዳሜው ግን በዚያ ስላይድ ማስረጃ አልተደገፈም።

ስህተቱ የጽንሰ-ሐሳብ እንጂ የአሠራር አይደለም። ተማሪው ቀላል ማቅለምን እንደ መለያ ፈተና ተመልክቶታል። ቀላል ማቅለም እና የግራም ማቅለም የተለያዩ የማቅለም ጽንሰ-ሐሳቦችን ስለሚከተሉ የተለያዩ ጥያቄዎችን ይመልሳሉ። አንዱ፦ ምን ዓይነት ቅርጽ አለ? ብሎ ይጠይቃል። ሌላው፦ የሕዋስ ግድግዳው ለፈተና ሲጋለጥ እንዴት ምላሽ ይሰጣል? ብሎ ይጠይቃል። ሁለቱን ካደባለቁ፣ በትክክል የተቀለመ ስላይድ ማስረጃ የሌለው ሪፖርት ያስገኛል።

ይህ ንጽጽር ሁለቱን ዘዴዎች ለይቶ ያቀርባል፣ እያንዳንዱ ውጤት ምን እንድትናገሩ እንደሚፈቅድ ያሳያል፣ እና ተማሪዎች በብዛት የሚጠይቋቸውን ሁለት ጥያቄዎች ይመልሳል፦ ሜቲሊን ሰማያዊን በግራም ማቅለም ውስጥ መጠቀም ይቻላል? እና E. coliን በሜቲሊን ሰማያዊ ማቅለም በእርግጥ ምን ያሳያል?

አጭሩ መልስ

በሜቲሊን ሰማያዊ ቀላል ማቅለም፣ ማቅለሚያውን የሚቀበል እያንዳንዱ ሕዋስ በተመሳሳይ ሰማያዊ ቀለም ይቀለማል። ስለዚህ ቅርጽን (ዘንግ፣ ክብ፣ ጠመዝማዛ) እና አደረጃጀትን (በነጠላ፣ በጥንድ፣ በሰንሰለት) ያሳያል፤ ስለ ግራም ምድብ ግን ምንም አይነግርም። የግራም ማቅለም አዮዲንን፣ ቀለም የማስወገድ ደረጃን እና ማሟያ ማቅለሚያን ይጨምራል። በዚህም ባክቴሪያዎችን፣ የሕዋስ ሽፋናቸው ማቅለሚያውን እንዴት እንደሚያቆይ መሠረት አድርጎ፣ ግራም-አዎንታዊ (ሐምራዊ) እና ግራም-አሉታዊ (ሮዝ ወይም ቀይ) ብሎ ይለያል። ከሜቲሊን ሰማያዊ ማቅለም በኋላ የሚታዩ ሰማያዊ ዘንጎች "ዘንግ-ቅርጽ ያላቸው ሕዋሳት አሉ" ማለት ነው። ከሙሉ የግራም ማቅለም ቅደም ተከተል በኋላ የሚታዩ ሮዝ ዘንጎች "ግራም-አሉታዊ ዘንግ-ቅርጽ ያላቸው ሕዋሳት አሉ" ማለት ነው። ሁለተኛው አባባል የበለጠ ጠንካራ ነው፤ ምክንያቱም በሂደቱ ተጨማሪ ፈተና ተካሂዷል።

ይህ ጽሑፍ ስለሚመደብበት ሰፊ የአንድ-ማቅለሚያ የባክቴሪያ ዘዴዎች ቤተሰብ ለማወቅ፣ የማይክሮስኮፕ ማቅለም አትላስን ይመልከቱ።

ቀላል ማቅለም፦ አንድ ማቅለሚያ፣ አንድ ጥያቄ

ሜቲሊን ሰማያዊ ቤዚክ (ካታዮናዊ) ማቅለሚያ ነው። ቀለም ያለው አዮኑ አዎንታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያ ይይዛል፣ እና በሕዋሱ ውስጥ አሉታዊ ክፍያ ካላቸው አወቃቀሮች፣ የኑክሊክ አሲዶችንና በገጽ ላይ ያሉ አሲዳዊ ቡድኖችን ጨምሮ፣ ጋር ይያያዛል። በዚህም ሕዋሳቱ በፈዛዛ ጀርባ ላይ ሰማያዊ ሆነው ይታያሉ። OpenStax ይህን የአዎንታዊ ማቅለም መርህ በማቅለም ምዕራፉ ያብራራል። የማቅለሚያው ካታዮን ራሱ በሜቲሊን ሰማያዊ የኬሚስትሪ ማጣቀሻ በዝርዝር የተገለጸው ትንሽ፣ ጠፍጣፋ የፊኖታያዚን አዮን ነው፤ ተቃራኒ ክፍያ ያለው የክሎራይድ አዮን ቀለሙን አይሰጥም።

መደበኛ የማስተማሪያ ሂደት ሆን ተብሎ ቀላል የተደረገ ነው፦ ቀጭን የናሙና ሽፋን ይዘርጉ፣ በአየር ያድርቁ፣ በሙቀት ያስጣብቁ፣ ወደ 1% በሚጠጋ የውሃ ሜቲሊን ሰማያዊ መፍትሔ ለአንድ ደቂቃ ያህል ይሸፍኑ፣ በውሃ በቀስታ ያለቅልቁ፣ በመንካት ውሃውን አስወግደው ያድርቁ፣ እና በዘይት ኢመርሽን ይመርምሩ። የLibreTexts የማስተማሪያ ሂደት በትክክል ይህን የ1% እና የአንድ ደቂቃ አሠራር ይሰጣል፣ አንዳንድ ላቦራቶሪዎች ጊዜውን እንደሚያራዝሙም ይጠቅሳል። የቀለም ማስያዣ የለም፣ ቀለም አስወጋጅ የለም፣ ሁለተኛ ማቅለሚያ የለም። ዋናው ነጥብ ይህ አለመኖራቸው ነው። አንድ ማቅለሚያ ብቻ ሲኖር እና የተመረጠ ቀለም ማስወገድ ሳይደረግ፣ ማቅለሚያውን የሚያስር እያንዳንዱ ሕዋስ በመጨረሻ ተመሳሳይ ቀለም ይኖረዋል።

በE. coli ላይ የሚጠበቀው የእይታ መስክ በነጠላ፣ በጥንድ ወይም በትንንሽ ቡድኖች የተደራጁ ሰማያዊ ዘንጎች (ባሲላይ) ነው። ሰማያዊው ከማቅለሚያው ይመጣል። የዘንግ ቅርጹ ከሕያው ፍጡሩ ይመጣል። ይህ ጥምረት ግን ፍጡሩን አይለይም፤ ምክንያቱም ብዙ ዝርያዎች የዘንግ ቅርጽ አላቸው፣ እና ብዙ ዘንግ-ቅርጽ ያላቸው ሕዋሳት በቀላል ማቅለም ሰማያዊ ይሆናሉ። ATCC ይህን በቅርጽ ብቻ የተወሰነ ገደብ በማይክሮባዮሎጂ ባህል መመሪያው በግልጽ ያስቀምጣል። ትክክለኛ ሪፖርት፦ "ሰማያዊ ባሲላይ ታይተዋል" ይላል። ከቅርጽ እና ከአደረጃጀት የሚያልፍ ማንኛውም መግለጫ ተጨማሪ ማስረጃ ይፈልጋል።

የግራም ማቅለም፦ አራት ሪኤጀንቶች፣ አንድ የባህሪ ፈተና

የግራም ማቅለም ልዩነትን የሚያሳይ ማቅለም ነው። ሁሉንም ሕዋሳት ለተመሳሳይ ቅደም ተከተል ያስገዛል፣ እና የትኞቹ ሕዋሳት የመጀመሪያውን ማቅለሚያ እንደሚያቆዩ እና የትኞቹ እንደሚያጡት ይመለከታል። የአሜሪካ የማይክሮባዮሎጂ ማኅበር የግራም ማቅለም ሂደቶች መደበኛውን የአራት ደረጃ ቅደም ተከተል ይወስናሉ፦ ክሪስታል ቫዮሌት (ዋና ማቅለሚያ)፣ የግራም አዮዲን (የቀለም ማስያዣ)፣ አልኮል ወይም አሴቶን-አልኮል (ቀለም አስወጋጅ)፣ ከዚያም ሳፍራኒን (ማሟያ ማቅለሚያ)።

መደበኛው የማስተማሪያ ሞዴል ይህን ልዩነት በሕዋስ ሽፋን አወቃቀር ያብራራል። ግራም-አዎንታዊ ሕዋሳት ወፍራም የፔፕቲዶግላይካን ግድግዳ አላቸው፤ ይህም በአልኮል በሚታጠቡበት ጊዜ ውሃውን አጥቶ የክሪስታል ቫዮሌት-አዮዲን ውስብስብ ውህድን ያቆያል። ግራም-አሉታዊ ሕዋሳት ቀጭን የፔፕቲዶግላይካን ንብርብር እና በሊፒድ የበለጸገ ውጫዊ ሽፋን አላቸው። ቀለም አስወጋጁ ውጫዊውን ሽፋን ስለሚያፈርሰው፣ ውስብስብ ውህዱ በመታጠብ ይወጣል፣ ከዚያም ሕዋሳቱ ሳፍራኒንን ይወስዳሉ። የNCBI Bookshelf የግራም ማቅለም ግምገማ ይህን የሕዋስ ግድግዳ ማብራሪያ ይሰጣል። ስፔሻሊስቶች ሙሉው ፊዚኮኬሚስትሪ ከግድግዳ ውፍረት ብቻ የበለጠ ውስብስብ መሆኑን ይጨምራሉ። ለላቦራቶሪ ውጤት ትርጓሜ ግን የባህሪው ደንብ ይሠራል፦ ሐምራዊ ማለት ማቅለሚያው ተይዟል፤ ሮዝ ማለት የመጀመሪያው ማቅለሚያ ተወግዶ ከዚያ ማሟያ ማቅለሚያ ተጨምሯል ማለት ነው።

ማብራሪያ ሥዕሎች። ዘዴዎችን ለማነጻጸር የተቀረጹ ሥዕሎች እንጂ በካሜራ የተነሱ የማይክሮስኮፕ ፎቶዎች አይደሉም። የአሠራሩን አመክንዮ ለማስተማር ቀለሞቹ ቀለል ብለው ቀርበዋል፦ በቀላል ማቅለም አንድ ቀለም፣ በግራም ሂደት ቀለም ከተወገደ በኋላ ሁለት ቀለሞች።

ሜቲሊን ሰማያዊን በግራም ማቅለም መጠቀም ይቻላል

ይህ ጥያቄ ሁለት ትርጉሞች አሉት፣ እና የተለያዩ መልሶች ያስፈልጉታል።

የመጀመሪያው ትርጉም፦ ናሙናውን አንድ ጊዜ በሜቲሊን ሰማያዊ መሸፈን ሙሉውን የግራም ቅደም ተከተል ሊተካ ይችላል? አይችልም። አዮዲን፣ ቀለም አስወጋጅ እና ማሟያ ማቅለሚያ ከሌሉ፣ ልዩነትን የሚፈትን ደረጃ የለም፤ ስለዚህ የግራም ምድብ አይፈተንም። በሜቲሊን ሰማያዊ ብቻ ከተቀለመ በኋላ የሚታየው ሰማያዊ መስክ የቀላል ማቅለም ውጤት ነው፣ ጠርሙሱ ከግራም ሪኤጀንቶች አጠገብ ቢቀመጥም እንኳ። እንደ ግራም ውጤት አይመዝግቡት።

ሁለተኛው ትርጉም፦ ሜቲሊን ሰማያዊ በደረጃ 4 ሳፍራኒንን እንደ ማሟያ ማቅለሚያ ሊተካ ይችላል? በተግባር ቀለማቸው የተወገደ ሕዋሳትን ሊያቀልም ይችላል። እንዲህ ያለ ቅያሪ ከተደረገ በኋላ ግራም-አዎንታዊ ሕዋሳት ሐምራዊ፣ ግራም-አሉታዊ ሕዋሳት ደግሞ ሰማያዊ እንደሚሆኑ የመማሪያ መጽሐፍ ልምምድ ይተነብያል። አመክንዮው ትክክል ነው፤ ምክንያቱም ቀለማቸው በትክክል የተወገደ ግራም-አሉታዊ ሕዋሳት ቀለም አልባ ከመሆን የቀረቡ ናቸው፣ እና ሌላ ካታዮናዊ ማቅለሚያ ይወስዳሉ። ግን መደበኛው ሂደት ይህ አይደለም። የASM ሂደቶች ሳፍራኒንን ይወስናሉ፤ በአንዳንድ ልዩ አሠራሮች ቤዚክ ፉክሲን ያሉ የታወቁ አማራጮች አሉ፣ ሜቲሊን ሰማያዊ ግን አይደለም። የተግባር ችግርም አለ፦ ሰማያዊን ከሐምራዊ መለየት፣ ሮዝን ከሐምራዊ ከመለየት የበለጠ አስቸጋሪ ነው፤ በተለይ ለጀማሪዎች እና ብርሃናቸው በደከመ የማይክሮስኮፕ መብራቶች ስር። ለትምህርት ሥራ እና ለማንኛውም አስፈላጊ ውጤት፣ ሂደታችሁ የሚሰይመውን ማሟያ ማቅለሚያ፣ ብዙውን ጊዜ ሳፍራኒንን፣ ተጠቀሙ። ሜቲሊን ሰማያዊን እንደ ማሟያ ማቅለሚያ መጠቀምን እንደ ማሳያ ልዩ አሠራር እንጂ እንደ እኩል መደበኛ ዘዴ አትመልከቱት።

ሜቲሊን ሰማያዊ ከሌሎች የአንድ-ማቅለሚያ አማራጮች ጋር እንዴት እንደሚነጻጸር የሚመለከተው ተዛማጅ ጥያቄ፣ በቀላል የባክቴሪያ ማቅለሚያዎች ንጽጽር ውስጥ ተሸፍኗል።

E. coliን በሜቲሊን ሰማያዊ ማቅለም ምን ያረጋግጣል፣ ምንስ አያረጋግጥም

E. coli ግራም-አሉታዊ፣ ዘንግ-ቅርጽ ያለው ባክቴሪያ ነው። ግን ይህ ዓረፍተ ነገር ከብዙ ዘዴዎች የተገኙ እውነታዎችን ያዋህዳል፦ ቅርጽ ከማይክሮስኮፕ ምልከታ፣ የግራም ምላሽ ከግራም ማቅለም፣ ማንነት ከባህል እና ከባዮኬሚካላዊ ወይም ሞለኪውላዊ ፈተና ይገኛሉ። በሜቲሊን ሰማያዊ የተቀለመ ናሙና የሚያበረክተው የመጀመሪያውን ክፍል ብቻ ነው። በተቀለመው ናሙና ውስጥ ዘንግ-ቅርጽ ያላቸው ሕዋሳት መኖራቸውን እና እንዴት እንደተደራጁ ያረጋግጣል። ቀለም የማስወገድ ፈተና ስላልተደረገ፣ የግራም ምላሽን አያረጋግጥም። በዚህ የመለየት አቅም ብዙ ዝርያዎች ያሏቸው ዘንግ-ቅርጽ ሕዋሳት ተመሳሳይ ስለሚመስሉ፣ ዝርያውን አይለይም።

ሪፖርቶች በተደጋጋሚ በሚታወቅ መንገድ የሚሳሳቱት እዚህ ነው። ጸሐፊው ቀድሞ ያለውን እውቀት ("ይህ ባህል E. coli መሆን አለበት፣ እና E. coli ግራም-አሉታዊ ነው") ወደ ምልከታ መስመሩ ያስገባል። በዚህም ስላይዱ በእርግጥ በግምት የተወሰደውን ነገር ያረጋገጠ ይመስላል። የበለጠ ግልጽ ሪፖርት ክፍሎቹን ይለያል፦ "የሜቲሊን ሰማያዊ ቀላል ማቅለም፦ ሰማያዊ ባሲላይ ታይተዋል፤ ቅርጽ ብቻ ታይቷል፣ የግራም ምድብ አልተፈተነም።" ከዚያ፣ የግራም ማቅለም ከቁጥጥር ናሙናዎች ጋር በትክክል ከተካሄደ፦ "የግራም ማቅለም፦ ሮዝ ዘንጎች፣ ከግራም-አሉታዊ ጋር የሚስማማ ውጤት።" የዝርያ ማንነት በኋላ፣ ከመለየት የሥራ ሂደቱ ይገኛል፤ ከቀለም ብቻ አይደለም።

ተግባራዊ የውጤት ትርጓሜ መመሪያ

በላቦራቶሪ ሥራ ይህን የውሳኔ ደንብ ይጠቀሙ። ሁሉም ሕዋሳት አንድ ቀለም ካላቸው፣ እና ሂደቱ ያለ ቀለም አስወጋጅ አንድ ማቅለሚያ ከተጠቀመ፣ ያከናወናችሁት ቀላል ማቅለም ነው። ቅርጽን፣ የመጠን ግምትን እና አደረጃጀትን ሪፖርት ያድርጉ። እዚያ ያቁሙ። ሂደቱ ክሪስታል ቫዮሌት፣ አዮዲን፣ ቀለም አስወጋጅ እና ማሟያ ማቅለሚያን፣ ከታወቁ አዎንታዊ እና አሉታዊ የቁጥጥር ናሙናዎች ጋር ከተጠቀመ፣ ያከናወናችሁት የግራም ማቅለም ነው። ቀለምን ከቅርጽ ጋር ሪፖርት ያድርጉ፦ በሰንሰለት የተደራጁ ሐምራዊ ኮካይ፣ ሮዝ ዘንጎች፣ ወዘተ።

ለአብዛኛው ግራ መጋባት ሦስት ስህተቶች ምክንያት ናቸው። የመጀመሪያው፣ ሰማያዊ ዘንጎችን E. coli መሆኑን እንደሚያረጋግጡ በማየት ከማስረጃው በላይ መተርጎም ነው። ሁለተኛው፣ የሜቲሊን ሰማያዊ ስላይድን በማስታወሻ ደብተር ውስጥ በ"የግራም ማቅለም" ርዕስ ስር መመዝገብ ነው፤ ይህን የኋላ አንባቢዎች በስህተት ይተረጉሙታል። ሦስተኛው፣ ማሟያ ማቅለሚያዎችን ያለ ጥንቃቄ መቀያየር፣ ከዚያም የቀለም ስብስቦቹ ተመሳሳይ እንደሆኑ አድርጎ በተለያዩ ላቦራቶሪዎች መካከል ቀለሞችን ማነጻጸር ነው። ለእያንዳንዱ ስህተት መፍትሔው አንድ ነው፦ በእርግጥ የተከናወነውን ዘዴ በስሙ ይግለጹ፣ እና ያ ዘዴ የሚፈትነውን ብቻ ይናገሩ።

ቀላል ማቅለም ቦታውን የሚያገኘው በትክክል ጥቂት ነገር ብቻ ስለሚያረጋግጥ ነው። ፈጣን ነው፣ ጥቃቅን የአሠራር ልዩነቶችን ይታገሣል፣ እና ጥያቄው ስለ ቅርጽ ሲሆን በቂ ነው፦ የሚታይ ነገር አለ? ምንስ ቅርጽ አለው? ጥያቄው ስለ ምደባ ሲሆን፣ ልዩነትን የሚፈትነውን ፈተና ያካሂዱ። ሰማያዊው ስላይድ ሕዋሳቱ ምን እንደሚመስሉ ይነግራችኋል። ሐምራዊው ወይም ሮዙ ስላይድ ግድግዳዎቻቸው እንዴት ምላሽ እንደሚሰጡ ይነግራችኋል። ሁለቱም ስላይዶች፣ እያንዳንዳቸው ብቻቸውን፣ ዝርያውን አይነግሯችሁም።