Что такое штамм? - коротко
Штамм — генетически однородная популяция микроорганизмов, выделенная из природного источника и сохраняемая в лаборатории. Он отличается от остальных штаммов характерным набором морфологических, биохимических и генетических признаков.
Что такое штамм? - развернуто
Штамм — это генетически однородная популяция микроорганизмов, вирусов или клеточных линий, полученная в результате изоляции отдельного представителя и последующего его размножения в контролируемых условиях. При этом каждый последующий организм наследует иденичный набор генетической информации от предшествующего, что обеспечивает стабильность характеристик, присущих данному штамму.
Генетическая однородность проявляется в сохранении морфологических, физиологических и биохимических признаков. Такие свойства позволяют точно воспроизводить экспериментальные условия, сравнивать результаты исследований и использовать штаммы в прикладных целях.
Основные сферы применения штаммов:
- микробиология: исследование патогенности, устойчивости к антимикробным препаратам, метаболических путей;
- вирусология: изучение вирулентности, разработки вакцин, тестирование противовирусных средств;
- биотехнология: производство ферментов, гормонов, антибиотиков;
- генетика: создание моделей для изучения функций генов, геномных мутаций;
- сельское хозяйство: селекция полезных микробов‑пробиотиков, биоконтроллеров болезней растений.
Получение штамма начинается с изоляции отдельного клонального колонии или отдельной вирусной частицы. Затем проводят серию процедур, направленных на устранение контаминации и подтверждение чистоты культуры: морфологический контроль, биохимические тесты, молекулярные методы (ПЦР, секвенирование). После подтверждения однородности штамм фиксируют в специальных коллекциях, где он хранится при низких температурах или в виде криобанков, обеспечивая долговременную стабильность.
Штаммы могут быть естественными, полученными из окружающей среды, или искусственно созданными, например, путём целенаправленного введения генетических модификаций. В первом случае они отражают природную биологическую разнообразность, во втором — позволяют воплотить в живой системе желаемые свойства, такие как повышенная продуктивность или изменённый спектр ферментативной активности.
Ключевым аспектом работы со штаммами является их идентификация. Современные методы включают многократный последовательный анализ (MLSA), полимеразную цепную реакцию с последующим секвенированием генов‑маркеров и полногеномное сравнение. Эти подходы позволяют различать даже небольшие генетические различия между близкородственными изоляциями, что критически важно для эпидемиологического мониторинга и контроля качества биопрепаратов.
В практической деятельности важно учитывать, что даже при строгом соблюдении условий культивирования небольшие генетические дрейфы могут накапливаться со временем. Поэтому штаммы периодически проверяют на соответствие исходным характеристикам и при необходимости восстанавливают из оригинального хранилища.
Таким образом, штамм представляет собой фундаментальный элемент биологических исследований и прикладных технологий, обеспечивая воспроизводимость, точность и возможность масштабного применения биологических систем.