Принципы систематики микроорганизмов
Систематика бактерий является одним из наиболее важных и сложных, но менее разработанных разделов микробиологии. Задачами систематики являются классификация, номенклатура и идентификация организмов.
Классификация – распределение множества организмов по группам (таксонам). В микробиологии приняты два подхода к систематике, обусловливающих наличие двух систем классификации: филогенетической (естественной) и фенотипической (искусственной).
В основу филогенетической классификации положена идея создания системы прокариот, объективно отражающей родственные отношения между разными группами бактерий и историю их эволюционного развития.
Фенотипическая классификация преследует, в первую очередь, практические цели, которые заключаются в том, чтобы быстрее установить принадлежность микроорганизма к определенному таксону.
Номенклатура – присвоение названий отдельным группам и видам микроорганизмов. В систематике бактерий принята бинарная номенклатура, согласно ей бактериям присваивается название, состоящее из двух слов: первое определяет их принадлежность к конкретному роду, второе – к виду.
Вид – это основная таксономическая категория. В микробиологии под видомобычно понимают типовой штамм и все остальные штаммы, которые считаются достаточно сходными с типовым штаммом. Типовой штамм – это штамм, выбранный в качестве постоянного образца того, что подразумевается под данным видом. Культуры типовых штаммов находятся в различных коллекциях (например, американская коллекция типовых культур).
Виды объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в порядки, далее следуют классы, отделы, царства.
Большое значение в микробиологии имеют такие понятия, как клон –чистая культура, полученная из одной клетки, штамм– культуры бактерий одного вида, выделенные из различных источников либо из одного источника в разное время либо полученные в ходе генетических манипуляций. Разные штаммы одного и того же вида бактерий могут отличаться друг от друга по целому ряду свойств, например, по способности к синтезу токсинов и др.
Идентификацияустанавливает принадлежность микроорганизмов к определенному таксону на основании наличия конкретных признаков. В большинстве случаев идентификация заключается в определении родовой и видовой принадлежности микроорганизмов.
Критериями систематики являются свойства и признаки, характерные для всех бактерий данной группы и нехарактерные для микроорганизмов других групп. Чем больше общих признаков имеют сравниваемые организмы, тем больше и оснований для включения их в одну таксономическую группу. При идентификации бактерий приоритетным является использование фенотипических, генетических, серологических критериев систематики.
14 Характеристика отделов царства Prokaryotae
В отдел Gracilicutesвходят бактерии различной морфологии с грамотрицательной клеточной стенкой. Размножение происходит в основном бинарным делением. Эндоспор не образуют. Большинство подвижны: с помощью жгутиков, скольжения, изгибания. Отдел включает аэробные, анаэробные и факультативные анаэробные бактерии; фототрофные и хемотрофные бактерии. Отдел подразделяют на три класса: Scotobacteria, Oxyphotobacteria, Anoxyphotobacteria. Отдел Gracilicutes включает 16 групп эубактерий.
В класс Scotobacteria входят грамотрицательные бактерии, получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций. Это самый крупный класс бактерий. В класс Anoxyphotobacteria входят пурпурные бактерии, зеленые бактерии и гелиобактерии, осуществляющие аноксигенный фотосинтез. Класс Oxyphotobacteria представлен цианобактериями и прохлорофитами, осуществляющими оксигенный фотосинтез.
В отдел Firmicutesвключены бактерии с грамположительной клеточной стенкой. Клетки могут иметь разную форму: палочки, кокки, нитевидные, ветвящиеся. Некоторые представители образуют эндоспоры. Большинство из них неподвижны. В состав отдела входят аэробные, анаэробные и факультативно анаэробные бактерии. Отдел состоит из двух классов: Firmibacteria, Thallobacteria. Класс Firmibacteriaвключает большое количество «неветвящихся» бактерий. Класс Thallobacteriaвключает ветвящиеся бактерии (актиномицеты). Отдел Firmicutes включает 13 групп эубактерий.
Отдел Tenericutesпредставлен бактериями, не имеющими клеточной стенки. В связи с отсутствием клеточной стенки форма клеток непостоянна. Размножение бактерий происходит бинарным делением, почкованием. Окрашивание по Граму отрицательное. Могут быть сапрофитными, паразитами, патогенами. Отдел Tenericutes включает 1 группу бактерий (микоплазмы).
Отдел Mendosicutesобразован бактериями с ригидной клеточной стенкой, но не содержащей пептидогликана муреина. Большинство представителей – строгие анаэробы, многие имеют жгутики. Виды характеризуются экологическим и метаболическим разнообразием, способностью жить в экстремальных условиях. Отдел состоит из одного класса – Archaebacteria. Отдел Mendosicutes включает 5 групп бактерий.