Kmen (biologie)
Význam slova „kmen“ v biologii: rozdílné užití jako taxonomický stupeň (phylum) a jako „strain“ nižší než druh, zejména v mikrobiologii, virologii, šlechtění a laboratorních zvířatech.
Kmen je v biologii termín s více významy. Obecně jej lze rozumět jako větší taxonomickou kategorii (odpovídající anglickému phylum) i jako nižší jednotku pod druhem — tzv. strain. Toto dvojí použití vede k častým nedorozuměním, proto je důležité uvést kontext užití: taxonomie versus praktické označení geneticky nebo fenotypově odlišné skupiny jedinců.
Galerie obrázků
2 ObrázkyRozlišení významů
V systematice označuje české slovo „kmen“ vysokou úroveň nadřazenou třídě. Naopak v mikrobiologii a virologii „kmen“ (angl. strain) znamená populaci organismů odvozenou z jednoho původního jedince nebo izolátu, která se zachovává v kultuře nebo chovu. Pro přehlednost se často používají specifické termíny: typový kmen, divoký typ, mutantní kmen apod.
V mikrobiologii a virologii
V mikrobiologii se kmen získává izolací jediné buňky nebo kolonie a jejím rozmnožením do čisté kultury (např. na Petriho misce). Takový kmen může být uchováván v laboratoři nebo v sbírce kultur jako referenční. Ve virologii se srovnatelný postup používá při izolaci virových variant a jejich testování v buněčných kulturách nebo modelech hostitele.
Pro viry a bakterie jsou důležité rozdíly mezi kmeny z hlediska patogenity, rezistence k lékům a antigenicity. Epidemiologie sleduje šíření konkrétních kmenů a jejich proměn, například pomocí molekulárního typování nebo sekvenování genomu.
V rostlinách a zvířatech
V zahradnictví a šlechtění se někdy používá pojem kmen pro geneticky charakterizované linie rostlin nebo houbových kultur; v praxi se však častěji setkáte s termíny jako odrůda či linia. U laboratorních zvířat (myši, potkani) pojem označuje homozygotní inbrední linie, například známý laboratorní myší kmen C57BL/6 nebo jiné standardní linie používané ve výzkumu.
Metody, význam a použití
- Izolace: streak plate, selektivní média, plaketová čistota u virů.
- Ukládání: kryokonzervace a sbírky kmenů pro opětovné použití.
- Použití: základ výzkumu, testování účinnosti léčiv, výroba vakcín, zemědělství.
Pro podrobný popis postupů a pravidel pojmenovávání lze odkázat na specializované zdroje v mikrobiologii, virologii a příslušných biobankách. Informace o standardních laboratorních kmenech a jejich vlastnostech bývají dostupné v databázích a sbírkách (referenční sbírky).
Stručně: význam slova „kmen“ závisí na kontextu. V taxonomii to je vysoká systematická kategorie, v experimentální a aplikované biologii označuje rozlišitelnou populaci pod druhem, která má praktický význam pro výzkum, zdravotnictví i zemědělství.
Mikrobiologie/Virologie
Kmen je genetická varianta nebo podtyp mikroorganismu, tedy viru, bakterie nebo houby. Například "chřipkový kmen" je určitá biologická forma viru chřipky nebo "chřipkového" viru. Správně řečeno, bakterie, archea a viry nemají druhy, protože nemají pohlavní rozmnožování typu eukaryot. Bakterie si sice vyměňují DNA, ale mohou si ji vyměňovat mezi různými druhy bakterií, což ukazuje jejich odlišnost od eukaryot. Kmeny jsou proto nezbytnou součástí identifikace bakterií.
Rostliny
V botanice se tento termín nepoužívá pro hodnocení rostlin. Někdy se používá pro označení všech potomků vzniklých ze společného předka, kteří mají stejný morfologický nebo fyziologický znak. Kmen je označená skupina potomků, kteří vzešli z modifikované rostliny, vzniklé buď konvenčním šlechtěním, nebo biotechnologickými prostředky, nebo jsou výsledkem genetické mutace. Jako příklad lze uvést některé kmeny rýže, které vznikly vložením nového genetického materiálu do rostliny rýže, přičemž všichni potomci geneticky modifikované rostliny rýže jsou kmenem s jedinečným genetickým kódem, který se přenáší na další generace. Označení kmene, číslo nebo formální název, se vztahuje na všechny rostliny, které pocházejí z původně modifikované rostliny. Rostliny rýže v kmeni mohou být šlechtěny s jinými kmeny nebo kultivary rýže, a pokud vzniknou žádoucí rostliny, jsou dále šlechtěny, aby se žádoucí vlastnosti stabilizovaly; stabilizované rostliny, které se mohou množit a uplatnit, dostanou název kultivaru a jsou uvolněny do produkce, aby je mohli používat zemědělci.
Hlodavci
Kmen myší nebo potkanů je skupina zvířat, která je geneticky jednotná. Kmeny se používají v laboratorních pokusech. Kmeny myší mohou být inbrední nebo geneticky upravené, zatímco kmeny potkanů se obvykle vytvářejí příbuzenskou plemenitbou.
Související články
Autor
AlegsaOnline.com Kmen (biologie) Leandro Alegsa
URL: https://cs.alegsaonline.com/art/94154
Zdroje
- doi.org : 10.1099/0022-1317-49-5-397
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 10798550
- latimes.com : Geneticist shaped hybrid rice strains - Los Angeles Times