Номенклатура та класифікація бактерій

Номенклатура  та класифікація бактерій

 

План

 

1. Основні поняття в систематиці мікроорганізмів
2. Штучні та природні класифікації бактерій
3. Коротка характеристика груп прокаріотів

 

1. Систематика – це теорія різноманітності організмів, яка вивчає співвідношення між їхніми групами(таксонами).

Класифікація - розподіл величезної кількості мікроорганізмів на групи (таксони).

Таксономія – встановлення назв груп організмів, їх взаємного підпорядкування і меж.

Таксон – група організмів, яка має задану ступінь однорідності.

Вид - основна таксономічна категорія.

• це група штамів у бактерій, яка виявляє високий ступінь загальної фенотипової подібності і відрізняється за багатьма незалежними ознаками.
• сукупність популяцій, що мають такі властивості: а)спільне походження, б) пристосованість до певного середовища життя, в)подібність обміну речовин і характер міжвидових відносин, г)наявність подібного генетичного апарату, д)морфологічних та фізіологічних ознак.

Підвид – це культура, в якій виявлено відхилення від типових видових властивостей.

Є також інфрапідвидовий поділ, що ґрунтується на відмінності за якимись незначними спадковими властивостями:

1) морфологічними —  морфовар,

2) хімічними — хемовар, 

3) біохімічними або фізіологічними — біовар,

4) патогенністю— патовар, 

5) відношенні до фагів — фаговар,

6) антигенними властивостями — серовар.

 

Штам – це різні культури мікроорганізму того ж самого виду, які виділені з різних джерел (ґрунту, води, організму). Відмінності між штамами не виходять за межі виду.

Клон – культура мікроорганізмів, яка одержана з 1 клітини.

Чиста культура – популяція мікроорганізмів, що складається з особин одного виду.

Рід – об’єднання видів, які мають найбільшу кількість подібних ознак і властивостей. Кожний рід має типовий вид, на основі якого рід описаний.

Наприклад, Рід Esherichia описаний за видом Esherichia cоli(Е. cоli)

Триба – це об’єднання подібних родів, які потім об’єднуються в родини (вона може об’єднувати роди без трибів).

Вид         Рід         Триба (може й не бути)      Родина            Порядок              

Клас          Відділ             Царство

Назви бактерій даються  згідно з бінарною номенклатурою  Карла Ліннея: 1 – назва роду(морфологічні чи фізіологічні ознаки або прізвище вченого, який відкрив цей мікроорганізм),  2 – видова ознака(назва процесу, який зумовлюється мікроорганізмом, джерело походження, колір колонії).

Наприклад, Micrococcus albus – мікрокок (клітини кулясті, маленькі), утворює колонії білого кольору

2.

Напрями сучасних класифікацій бактерій:

а) побудова єдиної системи, яка б об'єктивно відображала спорідненість між різними групами прокаріотів і історію їхнього еволюційного розвитку: філогенетичні або природні класифікації

б) побудова системи, яка  б найкраще допомагала ідентифікації  бактерій (з'ясуванню належності мікроорганізмів до певного таксона): штучні класифікації

Підходи філогенетичних або природних класифікацій:

1. поділ бактерій за ступенем значимості фенотипових ознак (використовують відомості про фенотипові ознаки. Всі ознаки уявно розподіляють за ступенем їх значення і, як наслідок, за властивістю ознак об’єкти розподіляють на таксономічні групи. Структура ієрархічної системи визначається порядком, за яким розміщують ознаки, а сам порядок обрано довільно.)
2. нумерична систематика – запропонована в середині 18 ст. М. Адансоном. За цим підходом всі ознаки об’єкта розглядають як рівноцінні. Під час опису досліджуваного об’єкта використовують максимальну кількість ознак, які можуть бути вивчені і визначені. Ступінь подібності встановлюють на основній кількості ознак, що збігаються. Перевага: можливість позбавитись суб’єктивності, бо всі ознаки об’єкта розглядають як рівноцінні. Недолік: неповна інформативність (оскільки використовують приблизно 100 ознак, а це лише 10% ознак, які характеризують бактеріальний фенотип).
3. молекулярно – біологічний підхід включає: - геносистематика – порівняльне вивчення і зіставлення первинної структури макромолекул (ДНК, рРНК, ферментативних білків) для встановлення ступеня спорідненості бактерій; - хемотаксономія – використання даних хімічного складу клітинних стінок бактерій, жирнокислотного складу клітин для з’ясування їх спорідненості.

Штучна класифікація – відіграє роль визначників або діагностичних ключів, які використовуються в практиці для якнайшвидшого визначення того чи іншого виду бактерій. Саме цей принцип покладено в основу всіх визначників американського вченого-мікробіолога Д. X. Бергі (Берджі) (1860—1937).

Відділи царства  Прокаріоти:

I. Gracilicutes (тонкошкірі) – включають організми з грамнегативним типом клітинної стінки. Фототрофні і нефототрофні; морфологічно різноманітні; розмножуються бінарним поділом, деякі групи брунькуванням; багато рухливі(за допомогою джгутиків або ковзання); аеробні, анаеробні і факультативно анаеробні види.

Класи:

1. Scotobacteria:                              2) Anoxyphotobacteria

• cпірохети                                     (кисень при фотосинтезі не виділяється,

• спірили                         проходить у анаеробних умовах є бактеріохлорофіли
• псевдомонади                                            і каротиноїди):
• ксантомонади                                          - пурпурні бактерії, зелені бактерії
• азотобактерії
• бульбочкові бактерії
• нейсерії
• ентеробактерії
• сульфатвідновлювальні бактерії
• рикетсії, хламідії

3) Oxyphotobacteria

(фототрофні організми з кисневим фотосинтезом):

• ціанобактерії
• прохлорофіти

 

IІ. Firmicutes (міцношкірі) – організми з грампозитивною клітинною стінкою. Коки, палички, нитки, що галузяться і не галузяться, розмножуються бінарним поділом; утворюються спори(ендоспори або спори на гіфах чи спорангіях), більшість нерухливі, а рухливі мають джгутики. Аеробні, анаеробні і факультативно анаеробні організми.

Класи:

 

1)Firmibacteria: 2) Thallobacteria:

- Грампозитивні коки - коринеформні бактерії

- Родина Bacillaceae                   - актиноміцети

- Родина Lactobacillaceae

 

IІІ. Tenericutes (м'якошкірі) – прокаріоти, у яких відсутня клітинна стінка і не синтезуються попередники пептидоглікану. Не фарбуються за Грамом, тому їх розглядають як грамнегативні, хоча будова клітинної стінки інша, ніж у грамнегативних. Клітини оточені цитоплазматичною мембраною; розмножуються бінарним поділом, брунькуванням, вивільненням «елементарних» тілець; нерухливі або ковзаючий рух.

Клас: Mollicutes

 

IV. Mendosicutes (mendosus – помилковий, cutes - шкіра) –мають ригідну клітинну стінку, в складі якої відсутній пептидоглікан.

Клас Archeobacteria

Є такі, що за Грамом забарвлюються  – у них в клітинних стінках  міститься псевдомуреїн;

Є й такі, що за Грамом не забарвлюються – у них оболонка складається з глікопротеїна або протеїна.