Mantar Morfolojisi ve Tanımlama Yöntemleri
Mantar morfolojisi ve tanımlama yöntemleri, mantarları tanımak ve bilinen taksonlara atamak için kullanılan yapısal özellikler ve laboratuvar teknikleridir. Bu yöntemler, hiflerin, sporların ve meyve veren yapıların klasik mikroskopisinden, kültür tabanlı karakterizasyona, DNA barkodlama ve kütle spektrometrisi ile protein tabanlı tanımlama gibi moleküler yöntemlere kadar uzanmaktadır.
Tanım
Mantar tanımlaması, bir izolatın bilinen bir taksona atanması olup, morfolojik karakterlerin (mikroskobik ve makroskobik), kültür özelliklerinin ve moleküler veya proteomik yöntemlerin bir kombinasyonu kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Mantar morfolojisi ise bu tanımlamanın büyük ölçüde dayandığı yapısal özelliklerin incelenmesidir.
Kapsam
Bu konu, mantarları tanımlamak ve ayırt etmek için kullanılan morfolojik karakterleri ve bilinmeyen bir izolatın tanımlandığı başlıca yöntemleri ele almaktadır. Doğrudan mikroskopi ve boyamaları, kültür morfolojisini, DNA dizi barkodlamayı ve matris destekli lazer desorpsiyon iyonizasyon-uçuş zamanı (MALDI-TOF) kütle spektrometrisini tamamlayıcı yaklaşımlar olarak değerlendirmektedir. Bu, bir metodoloji referans genel bakışıdır; tanısal bir protokol veya tedavi rehberliği değildir.
Temel sorular
- Mantarları mikroskobik olarak tanımlamak için hangi morfolojik yapılar kullanılmaktadır?
- Kültür tabanlı ve doğrudan inceleme yöntemleri birbirini nasıl tamamlamaktadır?
- DNA barkodlama nedir ve ITS bölgesi neden mantarlar için standart belirteçtir?
- MALDI-TOF kütle spektrometrisi mantarları nasıl tanımlamaktadır ve morfolojik ve moleküler yöntemlerle ilişkisi nedir?
Anahtar kavramlar
- Septalı ve senositik hifler
- Konidyumlar, sporangiyosporlar ve diğer spor tipleri
- Makroskobik koloni morfolojisi
- Doğrudan mikroskopi ve boyamalar (örneğin KOH, kalsiyoflor beyazı)
- Dokuda mantarların histopatolojik olarak tanınması
- DNA barkodlama ve ITS bölgesi
- MALDI-TOF kütle spektrometrisi
- Polifazik tanımlama
Mekanizmalar
Morfolojik tanımlama, hiflerin düzenli septalı mı yoksa geniş ve senositik mi olduğu, sporların şekli ve dizilimi ile meyve veren cisimlerin ve kolonilerin formu gibi tanısal yapıları okumaktadır. Doğrudan mikroskopi ve histopatolojik boyamalar, klinik materyaldeki mantar elementlerini ortaya koymaktadır (Guarner & Brandt, 2011). Moleküler tanımlama, standartlaştırılmış bir DNA bölgesi olan internal transcribed spacer (ITS) bölgesini referans veri tabanlarıyla karşılaştırmakta, bu da mantarlara evrensel bir barkod sağlamakta (Schoch et al., 2012) ve âlemin filogenetik sınıflandırması içinde yorumlanmaktadır (Hibbett et al., 2007). MALDI-TOF kütle spektrometrisi, mantarları protein kütle spektrumlarını referans kütüphaneleriyle eşleştirerek tanımlamakta, morfoloji ve dizilemeyi tamamlayan hızlı bir tanımlama sağlamaktadır (Clark et al., 2013). Birkaç kanıt hattının birleştirilmesi polifazik tanımlama olarak adlandırılmaktadır.
Klinik önem
Bu yöntemler, tanısal mikolojinin omurgasını oluşturmaktadır: mikroskopi ve histopatoloji örneklerdeki mantarları tanımakta (Guarner & Brandt, 2011), moleküler barkodlama ve kütle spektrometrisi ise tür düzeyinde tanımlama sağlamaktadır (Schoch et al., 2012; Clark et al., 2013). Bu girdi, tanımlamanın nasıl yapıldığını açıklamaktadır ve bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Burada referans verilen metodolojik standartlar, mantarlar için evrensel moleküler belirteç olarak ITS barkodlama (Schoch et al., 2012), rutin bir tanımlama platformu olarak MALDI-TOF kütle spektrometrisi (Clark et al., 2013) ve mantar elementlerinin histopatolojik olarak tanınmasıdır (Guarner & Brandt, 2011). Bu standartlar, Hibbett ve ark. (2007) tarafından yapılan âlem çapındaki sınıflandırma içinde yorumlanmaktadır.
Tarihçe
Mikolojinin tarihinin büyük bir kısmında, tanımlama mikroskobik ve makroskobik morfolojiye ve kültüre dayanmaktaydı. Yirminci yüzyılın sonlarından itibaren, DNA dizileme objektif bir moleküler boyut eklemiş, bu da ITS bölgesinin evrensel mantar barkodu olarak resmi olarak benimsenmesiyle sonuçlanmıştır (Schoch et al., 2012). Buna paralel olarak, MALDI-TOF kütle spektrometrisi araştırmadan rutin klinik mikrobiyolojiye geçmiş (Clark et al., 2013), böylece güncel tanımlama genellikle morfoloji, dizileme ve proteomikleri birleştirmektedir.
Öne çıkan isimler
- Conrad Schoch
- Keith Seifert
- Jeannette Guarner
- Donna Wolk
İlgili konular
Temel eserler
- schoch-2012
- clark-2013
- hibbett-2007
Sıkça sorulan sorular
- ITS bölgesi neden mantar DNA barkodu olarak kullanılmaktadır?
- Geniş çaplı bir çoklu laboratuvar karşılaştırması, internal transcribed spacer (ITS) bölgesinin mantar âlemi genelinde güvenilir amplifikasyon ve tür düzeyinde çözünürlük arasında en iyi dengeyi sunduğunu ortaya koymuş, bu da ITS bölgesinin evrensel mantar barkodu olarak benimsenmesine yol açmıştır.
- Moleküler tanımlama morfolojinin yerini almış mıdır?
- Hayır. Morfoloji, kültür, DNA barkodlama ve kütle spektrometrisi birbirini tamamlayıcı niteliktedir; birçok laboratuvar, organizmaya ve klinik veya çevresel bağlama en uygun kombinasyonu seçerek polifazik bir yaklaşım kullanmaktadır.