Колонии

Колонии — это видимые невооружённым глазом скопления бактериальных или мицелиальных (грибных) особей на поверхности или в толще плотной питательной среды. Как правило, колония является результатом развития одной исходной клетки или споры, поэтому все особи в ней генетически однородны (клональны).

Колонии характеризуются набором определённых морфологических признаков, главными из которых являются:

  • Размеры: большие, средние, мелкие, микроскопические.
  • Цвет: белый, жёлтый, бурый, чёрный, окрашенный в цвет питательной среды и другие.
  • Форма: правильная или неправильно-круглая, расплывчатая (лаптеобразная), ризоидная (корневидная) и другие.
  • Края: ровные, волнистые, зазубренные, бахромчатые.
  • Поверхность: гладкая, шероховатая, складчатая, морщинистая, блестящая, матовая.
  • Профиль (рельеф): плоский, выпуклый, куполообразный, кратерообразный.
  • Консистенция: сухая, пастообразная, слизистая, кожистая, хрупкая.
  • Прозрачность: прозрачная, полупрозрачная, мутная, непрозрачная.

В зависимости от свойств клеточных оболочек и особенностей роста бактерии формируют несколько классических типов колоний:

  1. Гладкий тип (S-тип, от англ. smooth): колонии круглой формы с ровными краями, гладкой, блестящей поверхностью. Бактерии, образующие такой тип колоний, в жидких питательных средах обычно дают равномерное помутнение.
  2. Шероховатый тип (R-тип, от англ. rough): колонии неправильной формы, часто с волнистыми или изрезанными краями, шероховатой, матовой поверхностью и сухой консистенцией. В жидких средах такие бактерии часто образуют зернистый или хлопьевидный рост, а также могут формировать плёнку на поверхности и осадок на дне.
  3. Слизистый тип (М-тип, от англ. mucoid): колонии слизистой, вязкой консистенции, которые могут иметь морфологию как S-, так и R-типа. Образование слизи обычно связано с наличием капсулы или выработкой внеклеточных полисахаридов.
  4. Карликовый тип (D-тип, от англ. dwarf): очень мелкие колонии, которые формируются ауксотрофными мутантами (нуждающимися в дополнительных факторах роста) или при культивировании в неблагоприятных условиях (например, при недостатке питательных веществ, неподходящей температуре).

На специальных дифференциально-диагностических средах вокруг колоний могут образовываться зоны изменённой среды, например:

Изолированные колонии, необходимые для получения чистой культуры, получают с помощью специальных методов посева (см. Посевы бактериологические).

Термин «колония» также применяется в контексте фагового лизиса: так называют стерильные участки («бляшки») в сплошном бактериальном газоне (росте), вызванные литическим действием бактериофага.

Современный контекст

Современная микробиология рассматривает морфологию колоний не только как диагностический признак, но и как проявление сложного социального поведения микроорганизмов. Формирование колонии связано с явлением кворум-сенсинга — системы клеточной коммуникации, при которой бактерии координируют своё поведение (включая экспрессию генов, отвечающих за вирулентность или образование биоплёнки) в зависимости от плотности популяции. Изучение структуры и свойств колоний имеет ключевое значение для понимания устойчивости бактерий к антибиотикам, так как клетки внутри колонии (особенно в её глубине) часто находятся в метаболически неактивном состоянии и демонстрируют повышенную толерантность к лекарствам.