ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধির সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| N₀ | শুরুর ঘনমাত্রা N₀ (প্রতি mL কোষ, 10-এর ঘাত হিসেবে) | t = 0-এ কালচারের প্রতি মিলিলিটারে কোষ; নতুন ইনোকুলেশনে সাধারণত 10⁵ থেকে 10⁶ | |
|---|---|---|---|
| Td | দ্বিগুণ হওয়ার সময় Td (প্রজন্মের সময়), মিনিট | 37 °C-এ সমৃদ্ধ মাধ্যমে E. coli-র জন্য 20 মিনিট আর 30 °C-এ পাউরুটির ইস্টের জন্য প্রায় 90; অন্য অনেক ব্যাকটেরিয়ার ক্ষেত্রে এক ঘণ্টা বা বেশি | |
| K | ধারণক্ষমতা K (প্রতি mL কোষ, 10-এর ঘাত হিসেবে) | খাদ্য ও অক্সিজেন ফুরিয়ে যাওয়ায় যেখানে বৃদ্ধি থামে; LB ব্রথে E. coli-র জন্য প্রতি mL প্রায় 10⁹ আর YPD-তে ইস্টের জন্য কয়েক × 10⁸ | |
| r | বৃদ্ধির হার | প্রতি মিনিটে যত ভগ্নাংশ যোগ হয়; ln 2 = 0.693 | |
| N(t) | কালচারের ঘনমাত্রা (সময়ের সঙ্গে বদলায়) | শুরুতে সূচকীয়, log লেখচিত্রে একটি সরলরেখা, K-এর কাছে গিয়ে চ্যাপ্টা হয়ে স্থির দশায় ঢোকে | |
| t | কালচারের সময় | মিনিটে; চলার গতি কেবল কত দ্রুত চলবে তা ঠিক করে |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| OD₆₀₀ | 600 nm-এ অপটিক্যাল ডেনসিটি (ফ্লাস্ক কত ঘোলা) | স্পেকট্রোফটোমিটার যা পড়ে; প্রায় OD 0.1 থেকে ফ্লাস্ক চোখে দেখেই ঘোলা লাগে | |
|---|---|---|---|
| c | প্রতি mL যত কোষে OD₆₀₀ = 1 হয় | E. coli-র জন্য প্রায় 8 × 10⁸ আর ইস্টের জন্য 3 × 10⁷, কারণ ইস্টের কোষ অনেক বড় আর প্রতিটি বেশি আলো আটকায় |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| কলোনি | প্লেটে গোনা কলোনি | প্রতিটি একটিমাত্র কোষ থেকে বেড়েছে, অর্থাৎ একটি কলোনি-গঠনকারী একক (CFU); কেবল 30 থেকে 300 কলোনির প্লেটই গোনা হয়, তাই একটি প্লেট সেই সীমায় আসা পর্যন্ত নমুনা ডাইলিউট করা হয় | |
|---|---|---|---|
| ডাইলিউশন গুণক | ডাইলিউশন গুণক (নমুনার ধারাবাহিক 1:10 ডাইলিউশন) | 9 mL স্যালাইনে 1 mL কালচার মানে 1:10; চার বার করলে 1:10,000 | |
| যত আয়তন প্লেট করা হলো | যত আয়তন প্লেট করা হলো (mL) | আগারে ছড়ানো ডাইলিউট করা নমুনার পরিমাণ | |
| প্রতি mL CFU | জীবিত কোষের ঘনমাত্রা | প্লেট থেকে উল্টো হিসাব করা; নমুনা নেওয়ার সময় কালচারের সত্যিকার N-এর সঙ্গে এটি মিলিয়ে দেখুন (প্লেট কেবল সেই কোষগুলোই দেখে যারা জীবিত ছিল আর ভাগ হতে পারত) |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| d | কলোনির ব্যাস | মিলিমিটারে; প্রায় 0.3 mm-এ কলোনি চোখে পড়ে আর এক দিনে 1 থেকে 3 mm হয়, ইস্টের ক্ষেত্রে দুই-তিন দিনে | |
|---|---|---|---|
| v | কলোনির বৃদ্ধির গতি | 37 °C-এ আগারে E. coli-র জন্য প্রতি ঘণ্টায় 0.1 mm আর 30 °C-এ ইস্টের জন্য প্রায় 0.04; কেবল কিনারার কোষগুলোই ভাগ হতে থাকে, তাই কলোনি দ্বিগুণ না হয়ে সমান গতিতে চওড়া হয় | |
| t_inc | প্লেটের ইনকিউবেশনের সময় | নমুনা প্লেট করার পর থেকে ঘণ্টা; প্লেট সাধারণত 18 থেকে 24 ঘণ্টা পরে পড়া হয়, ইস্টের প্লেট 2 থেকে 3 দিন পরে | |
| t_lag | কলোনি দেখা দেওয়ার আগের বিলম্ব | E. coli-র জন্য 4 ঘণ্টা আর ইস্টের জন্য প্রায় 16: প্রথম কয়েকটি ভাগে এত ছোট একটি বিন্দু হয় যে দেখাই যায় না, যদিও তাতে ইতিমধ্যেই হাজারো কোষ আছে |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধির সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- চেনা মান বসিয়ে নিতে E. coli না পাউরুটির ইস্ট বেছে নিন, তারপর ইচ্ছে হলে দ্বিগুণ হওয়ার সময়, শুরুর ঘনমাত্রা আর ধারণক্ষমতা বদলে দিন। ফ্লাস্কের কালচার দ্বিগুণ হয়, আবার দ্বিগুণ হয়, আর প্রতি মিলিতে প্রায় 10⁸ কোষ ছাড়ালে — কিংবা অনেক বড় ইস্ট কোষের বেলায় কয়েক লক্ষ ছাড়ালে — ঘোলা হয়ে যায়; লেখচিত্রটি গণনাটি লগ মাপে আঁকে, যেখানে সূচকীয় বৃদ্ধি একটি সরলরেখা, যা ধারণক্ষমতায় গিয়ে বেঁকে যায়।
- একটি একটি কোষ দেখা যায় না, তাই একটি কালচার গোনা হয় প্লেটে ছড়িয়ে: একটি লঘুকরণ আর একটি আয়তন বেছে নিয়ে “একটি নমুনা প্লেট করুন”-এ ক্লিক করুন। যে জীবন্ত কোষ গিয়ে পড়ে, তার প্রত্যেকটিই পরের দিনের মধ্যে — কিংবা ইস্টের বেলায় দুই-তিন দিনে — একটি কলোনি হয়ে বেড়ে ওঠে, আর সেগুলো দেখা দেওয়ার সঙ্গে সঙ্গে প্লেটটি ভরে যায়।
- কলোনিগুলো গুনে লঘুকরণ দিয়ে ফিরিয়ে গুণ করে প্রতি মিলিতে জীবন্ত কোষ পেয়ে যান। 30 থেকে 300 কলোনির একটি প্লেট গোনা যায়; তার বেশি হলে সেগুলো মিলেমিশে যায়, তাই কালচার বাড়ার সঙ্গে নমুনাটি আরও লঘু করে নিন। OD600-র হিসাব একটি স্পেকট্রোফোটোমিটারের পাঠকে প্রতি মিলিতে কোষে বদলে দেয়, আর কোষের দ্বিগুণ হওয়ার সময়ের হিসাব দুটি গণনা থেকে Td বের করে।
সাধারণ প্রশ্ন
ব্যাকটেরিয়া কত দ্রুত বাড়ে?
আদর্শ অবস্থায় E. coli প্রায় প্রতি 20 মিনিটে দ্বিগুণ হয়, তাই একটি কোষ 3 ঘণ্টায় এক হাজার আর 7 ঘণ্টায় দশ লক্ষ হয়ে যায়। বেশির ভাগ ব্যাকটেরিয়াই ধীর: প্রতি দ্বিগুণে এক ঘণ্টা বা তার বেশি খুব চেনা, আর Mycobacterium tuberculosis-এর লাগে প্রায় এক দিন।
একটি কালচার কীভাবে গোনা হয়?
ক্রমিক লঘুকরণ আর প্লেট করে। নমুনাটি 1:10, তারপর আবার 1:10, আর এভাবেই লঘু করা হয়; প্রতিটি লঘুকরণের একটি জানা আয়তন অ্যাগারে ছড়িয়ে সারারাত রাখা হয়। প্রতিটি জীবন্ত কোষ একটি দেখা-যায় কলোনি হয়ে বেড়ে ওঠে, অর্থাৎ একটি কলোনি-গড়া একক (CFU), আর ঘনমাত্রা হলো কলোনি × লঘুকরণের গুণক ÷ প্লেট করা আয়তন। 30 থেকে 300 কলোনির একটি প্লেটই সবচেয়ে ভরসাযোগ্য গণনা দেয়। OD600-র একটি স্পেকট্রোফোটোমিটার পাঠ দ্রুত, তবে তা মরা কোষও গোনে।
কলোনিটি দ্বিগুণ না হয়ে একই গতিতে বাড়ে কেন?
একটি কলোনির ভেতরে কেবল ধারের কোষগুলোই খাবার আর ভাগ হওয়ার জায়গা পায়, তাই প্রথম দিনের পর একটি কলোনি দ্বিগুণ না হয়ে মোটামুটি একই হারে চওড়া হয়, E. coli-তে প্রায় ঘণ্টায় 0.1 মিমি। 2 মিমির একটি কলোনিতে প্রায় 10⁹ কোষ থাকে, সবাই একটিরই বংশধর।
ধারণক্ষমতা কী?
কালচারটি সবচেয়ে বেশি যত বড় দলকে চালাতে পারে, সমৃদ্ধ ঝোলে E. coli-র জন্য প্রতি মিলিতে প্রায় 10⁹ কোষ। সিমুলেশনটি লজিস্টিক বাঁক ব্যবহার করে, যা গোড়ায় সূচকীয়ভাবে বাড়ে আর খাবার ফুরিয়ে এসে ও বর্জ্য জমে উঠলে থিতিয়ে যায়: স্থবির দশা।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।