ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
СИСТЕМАТИКА МИКРООРГАНИЗМОВРАЗДЕЛ 1
Классификация и таксономия микроорганизмов Основные принципы классификации микробов. Принципы классификации бактерий Принципы классификации вирусов. Понятие о таксономии микроорганизмов. Современные представления о классификации и систематике микроорганизмов. Эукариоты и прокариоты. Таксономические категории. Внутривидовые категории: популяция, штамм, культура, клон. Классификация Берги. Принципы установления родства между микроорганизмами.
Мир микроорганизмов чрезвычайно многообразен. Его представителей объединяют только их незначительные размеры, требующие микроскопических методов исследования. А.Левенгук в XVII веке отметил возможность дифференцировки микроорганизмов на основании морфологических признаков. Значительно позднее были предприняты попытки классифицировать и систематизировать микроорганизмы c целью распределения их по группам (таксонам) на основании определенных морфологических и физиологических признаков. ТаксонÓмия (гр- taxis- «расположение по порядку»”+ nomos «закон») – теория классификации и систематизации объектов, имеющих иерархическое строение. В соответствии с общебиологическими понятиями о виде как основной таксономической единице в микробиологии вид определяют как эволюционно сложившуюся совокупность особей, имеющих единый тип организации, который в стандартных условиях проявляется сходными фенотипическими признаками: морфологическими, физиологическими, биохимическими и др. Однако генетические механизмы, лежащие в основе изменчивости микроорганизмов, обеспечивают только относительную стабильность перечисленных признаков, которые в пределах одного и того же вида могут варьировать. Отсюда сложившиеся понятия о вариантах (варах) микроорганизмов, отличающихся отдельными признаками от стандартных видов. Так, различают морфовары, биовары, ферментовары, резистентсвары фаговары, серовары, эковары и патовары, которые отличаются по морфологическим, биологическим, ферментативным признакам, резистентностью к антибиотикам и фагам, экологическим нишам и патогенностью соответственно. Виды, связанные генетическим родством, объединяют в роды, роды - в семейства. Высшими таксономическими категориями являются царства и подцарства. Согласно современной систематике, патогенные (болезнетворные) бактерии относятся к надцарству прокариотов (Procaryotae) царству Eubacteriae, а к надцарсту Eucaryotae относятся грибы (царство Mycota или Fungi) и простейшие (царство Protozoa), вирусы же относятся к царству Vira В основе современной систематики микроорганизмов лежат фенотипические признаки: морфологические, физиологические, биохимические ческие. Морфологические характеризуют форму и структуру микробной клетки; физиологические - особенности роста микроорганизма на искусственных питательных средах в определенных условиях культивирования (температура, рН и др.), а также морфологию колоний натвердых средах и характер роста на жидкой среде; биохимические - тип окислительного и пластического метаболизма, ферментацию углеводов, протеолитические и другие признаки. В настоящее время используют ряд таксономических систем: нумерическая таксономия, хемотаксономия, генетическая и серологическая таксономии. Нумерическая таксономия признает равноценность всех фенотипических признаков. Для ее применения необходимо иметь информацию о многих десятках признаков. Видовая принадлежность исследуемого микроорганизма устанавливается по числу совпадающих признаков. Расчеты проводят с помощью компьютера. Трудности получения информации о многочисленных признаках исследуемого микроорганизма ограничивает возможность применения нумерической таксономии. Для хемотаксономии применяют физико-химические и биохимические методы: газовожидкостная хроматография, электрофорез и другие, с помощью которых исследуют липидный, аминокислотный состав (протеиновые профили) микробной клетки и ее компонентов, например, клеточной стенки. Генотаксономия основана на генетических признаках, которые устанавливаются в опытах трансформации, трансдукции и конъюгации, а также анализе внехромосомных факторов наследственности - плазмид, транспозонов и фагов. Серотаксономия основана на определении соответствующих антигенов, содержащихся в бактериальной клетке с помощью диагностических сывороток. Данный метод особенно часто при меняется в медицинской микробиологии. Для определения родовой и видовой принадлежности бактерий используют справочник «Определитель бактерий Берджи», первое издание которого было опубликовано в 1923 г. После смерти Д. Берджи справочник неоднократно переиздавался коллективом авторов, в число которых входили многие ученые разных стран. Последнее издание в переводе на русский язык вышло в свет в 1997 г. Как во всех предыдущих изданиях в его основе лежит фенотипическая или полифункциональная система, содержащая справочный материал, необходимый для практических бактериологических лабораторий. Данное издание, не претендую на эволюционные формально-таксономические построения, видимо, завершает период систематики бактерий на основании фенотипических тестов и вряд ли сохранит свое значение в XXI столетии. Показано, что определение филогенетического положения прокариотов, т.е. их родовой и видовой принадлежности, должно проводиться по нуклеотидным последовательностям 16 - рРНК исследуемых бактерий. Усовершенствованная методика секвенирования и обработки данных привела к получению идентичных результатов в лабораториях многих стран, что свидетельствует об их объективности. Видовая принадлежность бактерий оценивается при этом по степени гомологии ДНК-ДНК, т.е. ДНК исследуемого микроорганизма с эталонной. Таким образом, на смену классическим микробиологическим тестам, разработанным еще в эпоху Р. Коха, пришли молекулярно-биологические и генетические методы, из которых генетические зонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и др. нашли широкое применение в настоящее время для диагностики многих инфекционных заболеваний. Надцарство прокариотов, царство эубактерий в справочнике Берджи разделены на 33 группы, отличающиеся друг от друга по морфологии, окраске по Граму, спорообразованию, типу дыхания и некоторым другим признакам. Патогенные и условно-патогенные бактерии относятся к 18 группам. Некоторые группы подразделены на подгруппы и семейства. Каждая группа, подгруппа, семейство включает многочисленные роды. Для названия микроорганизмов используется биноминальная номенклатура К. Линнея, согласно которой первое слово обозначает род, второе - вид. Обычно название рода дается по фамилии автора, открывшего или описавшего данный микроорганизм, либо по принадлежности к определенной морфологической группе. Например, Vibrio, Streptococcus, Shygella, Neisseria. Видовое название связано с наименованием заболевания, либо с местом обитания, например, С.diphteria, V. cholerae, E. coli. В микробиологии широко применяются специальные термины: штамм, клон, чистая культура. Штаммом называют культуру, выделенную из определенного источника, или из одного и того же определенного источника, или из одного и того же источника в разное время. Обычно штаммы обозначают либо протокольными номерами, либо по источнику выделения (человек, животное, внешняя среда), либо по местности (городу), где он был выделен. Например, вирусы гриппа Гонконг, Сингапур. Штамм - более узкое понятие, чем вид. Штаммы одного и того же вида могут быть идентичными или различаться по некоторым признакам, не выходящим за пределы вида. Клоном называют культуру микроорганизма, выделенную из одной клетки (одноклеточная культура). Чистая культура представляет собой микробные особи одного и того же вида, выращенные из изолированной колонии, выращенной на твердой питательной среде. В практических бактериологических лабораториях принадлежность выделенной бактериальной культуры к определенному виду (идентификация культуры) проводится по фенотипическим признакам: морфологическим, тинкториальным (отношение к красителям, особенно к окраске по Граму), культуральным, биохимическим (ферментация углеводов, образование индола, сероводорода и других соединений), антигенным в серологических реакциях in vitro.
Классификация и таксономия вирусов.
Вирусы составляют царство Vira, которое подразделяется по типу нуклеиновой кислоты на два подцарства – рибовирусы и дезоксирибовирусы. Подцарства делятся на семейства, которые в свою очередь подразделяются на роды. Понятие о виде вирусов пока еще четко не сформулировано, так же как и обозначение разных видов. В качестве таксономических критериев первостепенное значение придается типу нуклеиновой кислоты и ее молекулярно-биологическим признакам: двунитевая, однонитевая, сегментированная, несегментированная, с повторяющимися и инвертированными последовательностями и др. Однако в практической работе прежде всего используются характеристики, полученные в результате электронно-микроскопических и иммунологических исследований: морфология, структура и размеры вириона, наличие или отсутствие внешней оболочки (суперкапсида), антигены, внутриядерная или цитоплазматическая локализация и др. Наряду с упомянутыми признаками учитывают устойчивость к температуре, рН, детергентам и др. В настоящее время вирусы человека и животных включены в состав 18 семейств. Принадлежность вирусов к определенным семействам определяется типом нуклеиновой кислоты, ее структурой, а также наличием или отсутствием внешней оболочки. При определении принадлежности к семейству ретровирусов обязательно учитывается наличие обратной транскриптазы.
СКР 1. Дайте определение виду, различным разновидностям микробных клеток (биовар и др.), штамму и клону. 2. Какие признаки лежат в основе современной таксономии микроорганизмов? Дайте характеристику каждому из них. 3. Какие таксономические системы используются в систематике бактерий? 4. Какие признаки лежат в основе систематики вирусов и в чем их отличие от прокариот?
РАЗДЕЛ 2 Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|