Utiaji rangi rahisi kwa bluu ya methilini dhidi ya utiaji rangi wa Gram: kila mbinu inaweza kuthibitisha nini

Mwanafunzi anaandaa tabaka jembamba la sampuli kutoka kwenye utamaduni wa bakteria wenye lebo ya E. coli, analifunika kwa bluu ya methilini kwa dakika moja, analisuuza, kisha analitazama kupitia lenzi inayotumia mafuta. Seli za buluu zenye umbo la vijiti zimejaa eneo linaloonekana. Ripoti ya maabara inasema: "Bakteria wenye umbo la vijiti hasi kwa Gram wametambuliwa kuwa E. coli." Kilichoonekana kimeelezwa kwa usahihi. Lakini slaidi hiyo haitoi msingi wa hitimisho hilo.

Kosa linahusu dhana, si ufundi. Mwanafunzi ameuchukulia utiaji rangi rahisi kana kwamba ni jaribio la kutofautisha. Utiaji rangi rahisi na utiaji rangi wa Gram hujibu maswali tofauti kwa sababu hutumia dhana tofauti za utiaji rangi. Mmoja huuliza: kuna umbo gani. Mwingine huuliza: ukuta wa seli hutendaje unapowekwa kwenye jaribio. Kuzichanganya kunafanya slaidi iliyotiwa rangi kwa usahihi itoe ripoti isiyo na msingi.

Ulinganisho huu unazitenganisha mbinu hizi mbili, unaonyesha kile ambacho kila matokeo yanakuruhusu kudai, na unajibu maswali mawili ambayo wanafunzi huuliza zaidi: je, bluu ya methilini inaweza kutumiwa katika utiaji rangi wa Gram, na utiaji rangi wa E. coli kwa bluu ya methilini huonyesha nini hasa.

Jibu fupi

Utiaji rangi rahisi kwa bluu ya methilini hupa kila seli inayoweza kupokea rangi rangi ileile ya buluu, hivyo huonyesha mofolojia (vijiti, tufe, maumbo ya ond) na mpangilio (moja moja, jozi, minyororo), lakini hauonyeshi chochote kuhusu kundi la Gram. Utiaji rangi wa Gram huongeza iodini, hatua ya kuondoa rangi, na rangi ya pili, hivyo hutenganisha bakteria kuwa chanya kwa Gram (zambarau) na hasi kwa Gram (waridi au nyekundu) kulingana na jinsi magamba yao yanavyohifadhi rangi. Vijiti vya buluu baada ya bluu ya methilini vinamaanisha "seli zenye umbo la vijiti zipo." Vijiti vya waridi baada ya mfuatano kamili wa Gram vinamaanisha "bakteria wenye umbo la vijiti hasi kwa Gram wapo." Kauli ya pili ina msingi thabiti zaidi kwa sababu utaratibu umefanya jaribio la ziada.

Kwa kundi pana la mbinu za kutia bakteria rangi moja ambalo makala hii inahusika nalo, tazama atlasi ya utiaji rangi kwa uchunguzi wa hadubini.

Utiaji rangi rahisi: rangi moja, swali moja

Bluu ya methilini ni rangi ya besi (ya kationi). Ioni yake yenye rangi ina chaji chanya na hujifunga kwenye miundo yenye chaji hasi ndani ya seli, ikiwemo asidi za nukleiki na vikundi vya asidi kwenye uso wa seli, hivyo seli huonekana za buluu kwenye usuli wenye rangi hafifu. OpenStax inaeleza kanuni hii ya kutia seli zenyewe rangi katika sura yake ya utiaji rangi. Kationi ya rangi yenyewe ni ioni ndogo bapa ya fenothiazini iliyoelezwa kwa kina katika rejea ya kemia ya bluu ya methilini; ioni ya kloridi yenye chaji ya kinyume haihusiki na kutoa rangi.

Utaratibu wa kawaida wa kufundishia umefanywa kuwa rahisi kimakusudi: tengeneza tabaka jembamba la sampuli, likaushe hewani, lifunge kwenye slaidi kwa joto, lifunike kwa myeyusho wa bluu ya methilini katika maji wa takriban 1% kwa karibu dakika moja, lisuuze kwa upole kwa maji, likaushe kwa kuligusa kwa karatasi inayofyonza maji, kisha lichunguze kwa lenzi inayozamishwa katika mafuta. Utaratibu wa kufundishia wa LibreTexts unatoa namna hii hii ya 1% kwa dakika moja, huku ukibainisha kwamba baadhi ya maabara huongeza muda. Hakuna kifungamanishi cha rangi, hakuna kiondoa rangi, hakuna rangi ya pili. Kutokuwepo kwa vitu hivyo ndilo jambo kuu. Kwa rangi moja tu na bila uondoaji wa kuchagua, kila seli inayofunga rangi huishia kuwa na rangi ileile.

Kwa E. coli, mwonekano unaotarajiwa ni vijiti vya buluu (basili), kimoja kimoja au katika jozi au makundi madogo. Rangi ya buluu hutokana na rangi iliyotumiwa. Umbo la kijiti hutokana na kiumbe chenyewe. Lakini mchanganyiko huo hautambui kiumbe, kwa sababu spishi nyingi zina umbo la vijiti na vijiti vingi hupata rangi ya buluu katika utiaji rangi rahisi. ATCC inaweka wazi kikomo hiki cha kuonyesha mofolojia pekee katika mwongozo wake wa kukuza vijiumbe. Ripoti sahihi inasema: "basili za buluu zimeonekana." Chochote zaidi ya umbo na mpangilio kinahitaji ushahidi zaidi.

Utiaji rangi wa Gram: vitendanishi vinne, jaribio moja la tabia

Utiaji rangi wa Gram ni utiaji rangi wa kutofautisha. Hupitisha seli zote kwenye mfuatano uleule na kuchunguza ni seli zipi zinazohifadhi rangi ya kwanza na zipi zinazopoteza rangi hiyo. Taratibu za utiaji rangi wa Gram za American Society for Microbiology zinafafanua mpangilio wa kawaida wa hatua nne: violeti ya kristali (rangi ya kwanza), iodini ya Gram (kifungamanishi cha rangi), alkoholi au mchanganyiko wa asetoni na alkoholi (kiondoa rangi), kisha safranini (rangi ya pili).

Mfano wa kawaida wa kufundishia unaeleza tofauti hii kupitia muundo wa gamba la seli. Seli chanya kwa Gram zina ukuta mnene wa peptidoglikani unaopoteza maji na kuhifadhi mchangamano wa violeti ya kristali na iodini wakati wa kuoshwa kwa alkoholi. Seli hasi kwa Gram zina tabaka jembamba la peptidoglikani pamoja na utando wa nje wenye lipidi nyingi ambao huvurugwa na kiondoa rangi, hivyo mchangamano huoshwa na kuondoka, na seli kisha hupokea safranini. Mapitio ya utiaji rangi wa Gram ya NCBI Bookshelf yanatoa maelezo haya ya ukuta wa seli. Wataalamu huongeza kwamba kemiafizikia kamili ni changamano zaidi kuliko unene wa ukuta pekee, lakini kwa ufasiri wa maabara kanuni ya tabia inabaki: zambarau humaanisha rangi imehifadhiwa, waridi humaanisha rangi imepotea kisha rangi ya pili ikaongezwa.

Michoro ya kuonyesha dhana. Michoro iliyorahisishwa kwa kulinganisha mbinu, si picha za hadubini zilizopigwa kwa kamera. Rangi zimerahisishwa ili kufundisha mantiki: rangi moja katika utiaji rangi rahisi, rangi mbili baada ya kuondoa rangi katika utaratibu wa Gram.

Je, bluu ya methilini inaweza kutumiwa katika utiaji rangi wa Gram

Swali hili linaweza kueleweka kwa njia mbili, na kila moja inahitaji jibu tofauti.

Maana ya kwanza: je, kufunika sampuli mara moja kwa bluu ya methilini kunaweza kuchukua nafasi ya mfuatano mzima wa Gram. Hapana. Bila iodini, kiondoa rangi, na rangi ya pili hakuna hatua ya kutofautisha, hivyo hakuna kundi la Gram linalojaribiwa. Eneo la buluu baada ya kutumia bluu ya methilini pekee ni matokeo ya utiaji rangi rahisi, hata kama chupa iko karibu na vitendanishi vya Gram. Usiyarekodi kama matokeo ya Gram.

Maana ya pili: je, bluu ya methilini inaweza kuchukua nafasi ya safranini kama rangi ya pili katika hatua ya 4. Kwa utendaji, inaweza kutia rangi seli ambazo rangi yake imeondolewa, na zoezi la kitabu cha kiada linatabiri seli chanya kwa Gram za zambarau na seli hasi kwa Gram za buluu baada ya ubadilishaji huo. Mantiki hiyo ni sahihi kwa sababu seli hasi kwa Gram ambazo rangi yake imeondolewa ipasavyo huwa karibu bila rangi na zitapokea rangi nyingine ya kationi. Lakini huo si utaratibu wa kawaida. Taratibu za ASM zinataja safranini, pamoja na mbadala zinazotambuliwa kama fuksini ya besi katika baadhi ya matoleo, si bluu ya methilini. Pia kuna changamoto ya vitendo: kutofautisha buluu na zambarau ni vigumu zaidi kuliko kutofautisha waridi na zambarau, hasa kwa wanaoanza na hasa kwa taa za hadubini zilizochakaa. Kwa kazi za masomo na matokeo yoyote yenye umuhimu, tumia rangi ya pili inayotajwa na utaratibu wako, kwa kawaida safranini, na uchukulie matumizi ya bluu ya methilini kama rangi ya pili kuwa toleo la kuonyesha dhana badala ya kiwango cha kawaida kilicho sawa.

Swali linalohusiana kuhusu jinsi bluu ya methilini inavyolinganishwa na chaguo nyingine za rangi moja linajadiliwa katika ulinganisho wa rangi rahisi za bakteria.

Utiaji rangi wa E. coli kwa bluu ya methilini huthibitisha nini, na hauwezi kuthibitisha nini

E. coli ni bakteria mwenye umbo la kijiti hasi kwa Gram, lakini sentensi hiyo inachanganya ukweli kutoka mbinu kadhaa: mofolojia kutoka uchunguzi wa hadubini, mwitikio wa Gram kutoka utiaji rangi wa Gram, na utambulisho kutoka ukuzaji wa bakteria pamoja na vipimo vya biokemia au vya molekuli. Tabaka la sampuli lililotiwa bluu ya methilini huchangia sehemu ya kwanza pekee. Linathibitisha kwamba seli zenye umbo la vijiti zipo katika sampuli iliyotiwa rangi na linaonyesha jinsi zilivyopangika. Halithibitishi mwitikio wa Gram, kwa sababu hakuna jaribio la kuondoa rangi lililofanywa. Halitambui spishi, kwa sababu vijiti vya spishi nyingi vinafanana katika kiwango hiki cha uwezo wa kutofautisha maelezo.

Hapa ndipo ripoti hukosea kwa namna inayotabirika. Mwandishi huingiza maarifa ya awali ("utamaduni huu wa bakteria unapaswa kuwa E. coli, na E. coli ni hasi kwa Gram") katika mstari wa kilichoonekana, hivyo slaidi huonekana kuthibitisha kile ambacho kwa kweli kilidhaniwa tu. Ripoti iliyo wazi zaidi hutenganisha vipengele hivi: "Utiaji rangi rahisi kwa bluu ya methilini: basili za buluu zimeonekana; mofolojia pekee, hakuna kundi la Gram lililojaribiwa." Kisha, ikiwa utiaji rangi wa Gram ulifanywa kwa usahihi pamoja na vidhibiti: "Utiaji rangi wa Gram: vijiti vya waridi, vinavyoendana na bakteria hasi kwa Gram." Utambulisho wa spishi huja baadaye, kutoka mchakato wa utambuzi, si kutoka rangi pekee.

Mwongozo wa ufasiri wa vitendo

Tumia kanuni hii ya kufanya uamuzi unapofanya kazi maabarani. Ikiwa seli zote zina rangi moja na utaratibu umetumia rangi moja bila kiondoa rangi, umefanya utiaji rangi rahisi. Ripoti umbo, makadirio ya ukubwa, na mpangilio. Usiende zaidi ya hapo. Ikiwa utaratibu umetumia violeti ya kristali, iodini, kiondoa rangi, na rangi ya pili pamoja na vidhibiti chanya na hasi vinavyojulikana, umefanya utiaji rangi wa Gram. Ripoti rangi pamoja na mofolojia: kokasi za zambarau katika minyororo, vijiti vya waridi, na kadhalika.

Makosa matatu husababisha mkanganyiko mwingi. La kwanza, kutafsiri vijiti vya buluu kupita kiasi kama uthibitisho wa E. coli. La pili, kurekodi slaidi ya bluu ya methilini chini ya kichwa cha "utiaji rangi wa Gram" katika daftari, jambo ambalo wasomaji wa baadaye watalitafsiri vibaya. La tatu, kubadilisha rangi za pili bila umakini kisha kulinganisha rangi kati ya maabara kana kwamba rangi zilizotumiwa zililingana. Kila kosa lina suluhisho lilelile: taja mbinu iliyofanywa hasa, na dai tu kile ambacho mbinu hiyo inajaribu.

Utiaji rangi rahisi una nafasi yake hasa kwa sababu unadai machache. Ni wa haraka, huvumilia makosa madogo, na unatosha wakati swali linahusu mofolojia: je, kuna kitu, na kina umbo gani. Swali linapohusu uainishaji, fanya jaribio la kutofautisha. Slaidi ya buluu hukuambia seli zinaonekanaje. Slaidi ya zambarau au waridi hukuambia jinsi kuta zake zinavyotenda. Hakuna slaidi kati ya hizo inayokuambia spishi ikiwa peke yake.