Mikroorganizmy sú veľkou kolektívnou skupinou, v rámci ktorej sa zástupcovia môžu líšiť v bunkovej organizácii, morfológii a metabolických schopnostiach, ale spájajú ich mikroskopické veľkosti. Preto pojem „mikroorganizmus“ nemá žiadny taxonomický význam. Zástupcovia mikrobiálneho sveta patria do širokej škály taxonomických skupín, ktorých ďalšími členmi môžu byť mnohobunkové organizmy, niekedy gigantickej veľkosti. Napríklad huby nižšej plesne sú príbuzné klobúčkovým hubám a mikroriasy sa kombinujú s takými veľkými jedincami, ako je chaluha. Mikroorganizmy sú počtom zástupcov najväčšou skupinou a jej členovia sú všadeprítomní. Všetky známe typy metabolizmu sa vyskytujú v mikroorganizmoch.

Metódy klasifikácie mikroorganizmov

Hromadenie obrovského faktografického materiálu si vyžiadalo zavedenie pravidiel popisovania predmetov a ich rozdeľovania do skupín. Aby bolo možné porovnať výsledky získané rôznymi výskumníkmi a uľahčiť prácu, bolo potrebné klasifikovať mikroorganizmy. Klasifikácia sa chápe ako priradenie konkrétneho biologického objektu k určitej skupine homogenity (taxónu) podľa súhrnu jeho inherentných charakteristík.

Vzťahy podriadenosti a vzájomné vzťahy taxónov na rôznych úrovniach skúma taxonómia . V modernej klasifikácii mikroorganizmov sa akceptuje nasledujúca hierarchia taxónov: doména, kmeň, trieda, rad, čeľaď, rod, druh. Druh je základnou taxonomickou jednotkou. Mikrobiológovia používajú na pomenovanie objektu binomický systém (nomenklatúru), ktorý zahŕňa rodové a druhové názvy, napr. Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Pseudomonas aeruginosa atď. V niektorých prípadoch je povolené používať historicky ustálené názvy v ruskom jazyku (Escherichia coli, pekárske droždie, Pseudomonas aeruginosa).

Pre klasifikáciu je dôležité dohodnúť sa na súbore kritérií, ktoré budú rozhodujúce pri kombinovaní objektov do skupiny. Väčšina mikroorganizmov má mimoriadne jednoduchú a univerzálnu štruktúru, takže na ich rozdelenie na taxóny nestačia morfologické popisy. Výskumníci boli nútení využiť funkčné charakteristiky mikroorganizmov, t.j. všimnite si vlastnosti ich metabolizmu. Okrem toho v závislosti od prístupu môžu mať označenia rôzny význam (niektoré sa museli zaradiť do tejto skupiny, zatiaľ čo iné sa mohli líšiť).

V súčasnosti nie je možné klasifikovať mikrobiologický objekt bez preštudovania všetkých morfofyziologických, biochemických a molekulárno-biologických údajov. Pri určovaní neznámeho mikroorganizmu (identifikácia) sa skúmajú tieto vlastnosti:

Cytológia buniek (predovšetkým klasifikácia ako pro- alebo eukaryoty);
Morfológia buniek a kolónií (na určitých médiách a za určitých podmienok);
Kultúrne charakteristiky (vzor rastu na pevných a tekutých médiách);
Fyziologické vlastnosti (schopnosť používať rôzne substráty, postoj k teplote, prevzdušňovanie, pH atď.);
Biochemické vlastnosti (prítomnosť určitých metabolických dráh);
Molekulárne biologické vlastnosti (nukleotidová sekvencia 16S rRNA, obsah GC-AT párov v mol. %, možnosť hybridizácie nukleových kyselín s materiálom štandardných kmeňov);
Chemotaxonomické vlastnosti (chemické zloženie rôznych zlúčenín a štruktúr, napr. spektrum mastných a teichoových kyselín v aktinobaktériách, mykolových kyselín v nokardii, mykobaktériách, korynebaktériách);
Sérologické vlastnosti založené na reakciách antigén-protilátka (najmä pre patogénne mikroorganizmy);
Citlivosť na špecifické fágy (fágová typizácia).

Niekedy sa uvádza, že mikroorganizmus má extrachromozomálne prvky vrátane tichých (kryptických) plazmidov. Malo by sa pamätať na to, že plazmidy sa môžu ľahko stratiť.

Pri identifikácii prokaryotických mikroorganizmov sa moderní výskumníci spoliehajú na pokyny Bergey's Manual of Systematic Bacteriology a používajú Bergeyovu identifikačnú príručku.

V súčasnosti existuje niekoľko hlavných spôsobov klasifikácie živých predmetov vrátane mikroorganizmov.

Formálna číselná klasifikácia považuje všetky znaky organizmu za rovnako dôležité. Kritériá, ktoré sa berú do úvahy, musia byť alternatívne, t. byť prítomný (+) alebo (-) neprítomný pre konkrétny objekt. Presnosť zaradenia do tejto skupiny bude závisieť od úplnosti štúdie organizmu. Na kvantifikáciu miery podobnosti a rozdielu medzi objektmi boli vyvinuté špeciálne počítačové programy, ktoré porovnávajú organizmy podľa súboru študovaných charakteristík. Podobné organizmy sú zoskupené do zhlukov.

Pre morfofyziologickú klasifikáciu je potrebné študovať súhrn morfologických charakteristík a metabolických vlastností organizmov. Zároveň sa berie do úvahy rôzny význam použitých kritérií: niektoré vlastnosti sa považujú za povinné a významné pre objekt, zatiaľ čo iné môžu byť prítomné v rôznej miere alebo úplne chýbať. Aby bolo možné zaradiť mikroorganizmy do skupiny a priradiť im meno, najprv sa určí typ bunkovej organizácie, opíše sa morfológia buniek a kolónií, ako aj rastový vzorec na určitých médiách a za určitých podmienok. K funkčným charakteristikám objektu patrí možnosť využitia rôznych živiny, postoj k fyzikálnym a chemickým faktorom prostredia, ako aj identifikácia spôsobov získavania energie a konštruktívne výmenné reakcie. Pre niektoré mikroorganizmy je potrebné vykonať chemotaxonomické štúdie. Patogénne mikroorganizmy sú zvyčajne podrobené sérodiagnostike. Výsledky všetkých týchto testov sa využívajú pri práci s determinantom. V súčasnosti výskumníci na identifikáciu prokaryotických mikroorganizmov používajú identifikátor pomenovaný po americkom bakteriológovi Bergeyovi, ktorý v roku 1923 navrhol základ pre takúto klasifikáciu.

Molekulárna genetická klasifikácia zahŕňa analýzu štruktúry molekúl dôležitých biopolymérov. Takáto molekula musí byť zachovaná a dôležitá pre základný životný proces. Profesor Carl Woese z University of Illinois navrhol ako základ použiť prokaryotickú 16S ribozomálnu RNA (18S rRNA pre eukaryotické organizmy). Táto molekula je súčasťou ribozómov, ktoré sú u všetkých živých bytostí zodpovedné za najdôležitejší životný proces – syntézu bielkovín. Prístroj na syntézu proteínov sa časom mierne mení, pretože akékoľvek významné narušenie môže viesť k bunkovej smrti. Preto v molekulách rRNA rôzne organizmy Väčšina nukleotidov je nezmenená a časť, ktorá sa mení počas evolúcie, je jedinečná pre konkrétny organizmus. 16S rRNA pozostáva z 1500 nukleotidov, z toho 900 konzervatívnych, t.j. má pomerne veľa, ale nie prebytočných informácií a možno ho považovať za akýsi biologický genetický „chronometer“. Porovnávanie pomocou špeciálnych počítačové programy nukleotidových sekvencií tejto molekuly v rôznych organizmoch je možné získať skupiny podobností biologických objektov, odrážajúcich ich súvisiace vzťahy a evolučný vývoj. Na základe mnohých porovnaní bol vybudovaný fylogenetický strom, kde sú všetci predstavitelia živého sveta rozdelení do troch veľkých domén (impérií, superkráľov): Baktérie, Archaea a Eukarya. Domény Bacteria a Archaea obsahujú iba prokaryotické organizmy, zatiaľ čo doména Eukarya zahŕňa všetky eukaryoty – jednobunkové aj mnohobunkové, vrátane ľudí. Zároveň bolo dokázané, že mitochondrie a chloroplasty sú prokaryotického symbiotického pôvodu. Vedci posielajú nukleotidové sekvencie skúmaných organizmov do celosvetovej počítačovej génovej banky, ktorej údaje sú určené na porovnanie so sekvenciami každého novoizolovaného organizmu.

V súčasnosti sa na identifikáciu špecifického mikroorganizmu najprv izoluje jeho čistá kultúra a analyzuje sa nukleotidová sekvencia 16S rRNA. Umožňuje určiť miesto mikroorganizmu na fylogenetickom strome a potom sa určenie názvu druhu uskutočňuje pomocou tradičných mikrobiologických metód. Okrem toho 90% zhôd naznačuje príslušnosť k určitému rodu, 97% - k určitému druhu. Na objasnenie taxonomickej príslušnosti sa uskutočňuje hybridizácia DNA-DNA, ktorá poskytuje > 30 % zhodu v rámci rodu a > 70 % v rámci druhu.

Pre jasnejšie odlíšenie mikroorganizmov na rodovej a druhovej úrovni sa navrhuje použiť polyfyletickú (polyfázickú) taxonómiu, kedy sa popri určovaní nukleotidových sekvencií využívajú informácie od rôznych úrovní až po ekologickú úroveň. Zároveň sa vykonáva predbežné vyhľadávanie skupín podobných kmeňov a zisťujú sa fylogenetické pozície týchto skupín, zaznamenávajú sa rozdiely medzi skupinami a ich najbližšími susedmi a zbierajú sa údaje, ktoré umožňujú skupiny rozlíšiť.

Hlavné skupiny eukaryotických mikroorganizmov

IN doména Eukarya existujú tri skupiny obsahujúce mikroskopické objekty. Ide o riasy, prvoky a huby.

Morské riasy("rastúce do vody") sú jednobunkové, koloniálne alebo mnohobunkové fototrofy, ktoré vykonávajú kyslíkovú fotosyntézu. Molekulárne genetická klasifikácia rias je vo vývoji, preto pre praktické účely využívajú klasifikáciu rias podľa zloženia pigmentov, rezervných látok, štruktúry bunkovej steny, prítomnosti pohyblivosti a spôsobu rozmnožovania. Za mikrobiologické objekty sa tradične považujú jednobunkové zástupcovia dinoflagelátov, rozsievok, euglena a zelených rias, ako aj ich bezfarebné formy, ktoré rastú v tme a strácajú pigmenty. Všetky riasy produkujú chlorofyl A a rôzne formy karotenoidov a zástupcovia týchto skupín sa líšia schopnosťou syntetizovať iné formy chlorofylov a fykobilínov. Farbenie buniek v rôzne farby: zelená, hnedá, červená, zlatá - závisí od kombinácie pigmentov u konkrétneho druhu. Rozsievky sú jednobunkové planktonické formy, ktoré majú charakteristickú bunkovú stenu vo forme kremíkovej lastúry. Niektorí zástupcovia sa môžu pohybovať posúvaním. Rozmnožujú sa asexuálne aj sexuálne. Jednobunkové riasy euglena žijú v sladkovodných útvaroch a pohybujú sa pomocou bičíkov. nemajú bunková stena. Môže rásť v tme v dôsledku oxidácie organickej hmoty. Bunková stena dinoflagelátov je vyrobená z celulózy. Tieto planktonické jednobunkové riasy majú dva bočné bičíky. Mikroskopickí zástupcovia zelených rias žijú v sladkých a morských vodách, v pôde a na povrchu rôznych suchozemských objektov. Môžu byť nehybné alebo sa pohybovať pomocou bičíkov. Zelené mikroriasy majú bunkovú stenu z celulózy a vo svojich bunkách ukladajú škrob. Sú schopní rozmnožovať sa asexuálne aj sexuálne.

Huby sú rozdelené do skupín podľa vlastností ich reprodukcie. Medzi nedokonalé huby patria zástupcovia, v ktorých č sexuálnej reprodukcie. Tradičné mikrobiologické predmety - typy rodov Penicillium, Aspergillus, Candida, Rhodotorula a ďalšie patria do tejto skupiny. Skupinu zygomycét tvoria huby, ktoré majú koenocytárne mycélium a tvoria zygospóru splynutím dvoch rodičovských hýf počas pohlavného procesu. Známe rody zygomycét sú Mucor a Rhizopus. Huby, ktoré tvoria špeciálny vak (ask) na sporuláciu, sa nazývajú askomycéty. Majú septované mycélium a počas nepohlavného rozmnožovania vytvárajú konídie (reťazce spór zhromaždených v kefách alebo hlavách). Do tejto skupiny patria druhy rodov Neurospora, Saccharomyces, Lipomyces, Cryptococcus. Niektoré kvasinky a väčšina vyššie klobúkové huby patria medzi bazídiomycéty. Pri pohlavnom rozmnožovaní vytvárajú zvláštnu zdurenú hýfu (bazídium), ktorá tvorí výrastky so spórami. Mycélium bazídiomycét je rozdelené septami.

Zástupcovia netaxonomickej skupiny kvasiniek zaujímajú významné miesto v hospodárskej činnosti človeka. Zahŕňa huby, ktoré sa vyznačujú absenciou alebo výrazným znížením štádia rastu mycélia. Zástupcovia rodov sú najznámejšie ako kvasinky Saccharomyces, Lipomyces, Candida, Rhodotorula, Pichia. Morfológia a metabolizmus kvasiniek do značnej miery závisí od podmienok ich rastu. Mnohé kvasinky existujú dlho vo forme jednotlivých nepohyblivých buniek a rozmnožujú sa pučaním. Väčšina kvasiniek sú fakultatívne anaeróby. Medzi kvasinkami sú aj patogénne druhy (napr. Candida albicans je pôvodcom drozdov).

Hlavné skupiny prokaryotických mikroorganizmov

Prokaryotické mikroorganizmy sú zoskupené do dvoch odlišných domén: Baktérie a Archaea. K separácii týchto skupín došlo na základe výsledkov porovnania nukleotidových sekvencií 16S rRNA, ako aj v dôsledku významných rozdielov v zložení bunkových stien, lipidov a v dôsledku metabolických charakteristík. Archaea sa líši od baktérií a eukarya mnohými významnými znakmi. V bežných lipidoch je glycerol spojený esterovou väzbou s mastnými kyselinami a v archaea - éterovou väzbou s izoprenoidom C20 alkoholom - fytanolom. . Fytanolové reťazce môžu obsahovať päťčlenné kruhy. Archaálne lipidy sú schopné tvoriť tetraméry (C 40), takže membrána zložená z tetramérov je tuhšia ako tradičná dvojvrstva kvôli nedostatku vnútorného priestoru. Archaea môže mať konvenčné dvojvrstvové aj tuhé jednovrstvové membrány. Čím extrémnejšie sú ich životné podmienky, tým viac jednovrstvových oblastí je obsiahnutých v ich CPM.

Peptidoglykánové (mureínové) bunkové steny typické pre baktérie sa v archeách nenachádzajú. Steny archaálnych buniek môžu obsahovať ďalší heteropolysacharid, pseudomureín, ktorému chýba kyselina N-acetylmuramová. Niektoré archaea môžu mať proteínovú S-vrstvu na vrchu CPM ako bunkovú stenu. Ďalším variantom archeálnej organizácie je úplná absencia bunkovej steny, kedy je membrána takmer celá zastúpená tuhou monovrstvou tetramérov, vystuženou veľkým počtom päťčlenných prstencov, napr. Termoplazma.

V mnohých charakteristikách sú archaea bližšie k eukaryanom ako baktériám. Podobne ako eukaryoty, aj archaea majú intrónové oblasti v DNA, ako aj proteíny podobné histónom spojené s nukleovými kyselinami. Halofilné archaea sú schopné vykonávať fotosyntézu bez chlorofylu spojenú s fungovaním špeciálneho proteínu, bakteriorhodopsínu, ktorý má mnohé vlastnosti podobné rodopsínu v sietnici zvierat. Mnohé archaea žijú v extrémnych podmienkach a produkujú skromný rast. V takýchto biotopoch však majú málo konkurentov, čo im umožnilo prežiť až do súčasnosti.

Doména Archaea rozdelené do troch kmeňov: Euryarchaeota, Crenarchaeota a Korarchaeota. Prvá zahŕňa všadeprítomné mikroorganizmy niekoľkých fyziologických a systematických skupín. Ide o metanogény – prísne anaeróby, ktoré žijú v spodných sedimentoch sladkovodných zón bohatých na organické látky, prípadne v bachore prežúvavcov. Rozšírené sú aj extrémne halofily (haloarchaea), ktoré rastú pri vysokých koncentráciách soli a sú schopné vykonávať špeciálny typ fotosyntézy pomocou bakteriorhodopsínu, ktorý funguje ako protónová pumpa vo svetle. Termoplazmy a obligátne anaeróbne termokoky, ktoré žijú v horúcich kyslých prameňoch, sa vyvíjajú pri vysokých teplotách a termoplazmám chýbajú bunkové steny. Tento kmeň zahŕňa aj extrémne termofilné sulfátové reduktory.

Druhý kmeň zahŕňa mikroorganizmy, ktoré žijú na veľmi špecifických miestach s úzkymi hranicami hodnôt fyzikálno-chemických faktorov. Ide o extrémofily, závislé od zlúčenín síry, ktorých optimálne pH a rastové teploty sú extrémne.

Tretí kmeň je vyhradený pre skupiny, ktorých zástupcovia nie sú vnímaví, ale pre ktoré sú známe sekvencie génov kódujúcich molekulu 16S rRNA.

Doménové baktérie spája prokaryotické mikroorganizmy, ktoré majú typické vlastnosti baktérií, najmä bunkové steny obsahujúce peptidoglykán. Doména je v súčasnosti rozdelená na 23 kmeňov, ktoré obsahujú kultivovaných zástupcov, z ktorých všetky alebo niektoré sa získavajú ako čisté kultúry.

Priradené k tomuto súboru 20 súbor(y). Medzi nimi: prednáška kŕmenie mladého dobytka3Word.docx, kŕmenie ošípanýchWord.docx, Tischenko_Tango.pdf, Khachaturyan_Cello_part.pdf, cello_part_Bach__Brandenburg_Concerto.pdf, Úzkostné poruchy v neurológii.ppt.ppt, Poranenia mozgu.pptx.pptx nervového systému PPTx, Toxické lézie , ppt, Medical microbiology.doc a 10 ďalších súborov.
Zobraziť všetky prepojené súbory

1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 60

1. Základy mikrobiológie

Mikrobiológia ako samostatná veda , ktorá má vlastné predmety a metódy výskumu, sa sformovala v druhej polovici 19. storočia vďaka prac. Pasteur,Koch, Erlich, Mečnikov, Ru atď., ale aj v súčasnosti, ako aj tých, ktorí s tým úzko súvisia, biotechnológie A Genetické inžinierstvo , sa neustále a intenzívne rozvíja.

Pôvodný ako veda opatogény , t.j. ako odvetvie medicíny dodnes v závislosti od riešených úlohdeleno :

· priemyselný;

· poľnohospodárske;

· veterinárne;

· sanitárne;

· lekárska mikrobiológia.

Predmet študovať lekárska mikrobiológia sú mikroorganizmy — zástupcovia normálnej mikroflóry ľudského tela a patogény rôznych ľudských chorôb, a metódy laboratórna diagnostika , špecifická prevencia A etiotropná terapia choroby, ktoré spôsobujú.

2. Klasifikácia (systematika) mikroorganizmov

Mikroorganizmy — Toto organizmov, voľným okom neviditeľné kvôli ich malej veľkosti. Toto kritérium je jediné, ktoré ich spája. Inak je svet mikroorganizmov ešte rozmanitejší ako svet makroorganizmov. Podľa modernej taxonómie mikroorganizmy patriatri kráľovstvá:

· Vira- medzi ne patria vírusy;

· Eucariotae- patria sem prvoky a huby;

· Procariotae- medzi ne patria skutočné baktérie, rickettsia, chlamýdie,

mykoplazmy, spirochéty, aktinomycéty.

Hlavné rozdiely prokaryota od eukaryoty sú to? prokaryoty nemajú :

· morfologicky riešený jadier(Nie jadrová membrána a chýba jadierko), jeho ekvivalentom je nukleoid, alebo genofor , zastupujúci uzavretá kruhová dvojvláknová molekula DNA, pripojený v jednom bode k cytoplazmatickej membráne; analogicky s eukaryotmi sa táto molekula nazýva chromozomálna baktéria;

· Golgiho retikulárny aparát;

· endoplazmatického retikula;

· mitochondrie.

Je tu tiež množstvo znakov alebo organely, charakteristické pre mnohé, ale nie všetky prokaryoty, ktoré umožňujú odlíšiť ich od eukaryotov :

· početné invaginácia cytoplazmatickej membrány ktoré sa nazývajú mezozómy , sú spojené s nukleoidom a podieľať sa na delení buniek, sporulácia, A dýchanie bakteriálna bunka ;

· špecifický komponent bunkovej steny— murein , podľa chemickej štruktúry to je peptidoglykán(kyselina diaminopiemová);

· plazmidy — autonómne sa replikujúce kruhové dvojvláknové molekuly DNA s molekulovou hmotnosťou menšou ako má bakteriálny chromozóm. Sú umiestnené spolu s nukleoidom v cytoplazme, hoci môžu byť do nej integrované a niesť dedičnú informáciu, ktorý nie je pre mikrobiálnu bunku životne dôležitý, ale poskytovanie jej toto alebo tamto selektívne výhody v životnom prostredí. Najslávnejšie plazmidy :

— (F-plazmidy) poskytujúci konjugačný prenos medzi baktériami;

— (R-plazmidy)— plazmidy liekovej rezistencie, ktoré zabezpečujú cirkuláciu medzi baktériami génov, ktoré určujú rezistenciu voči chemoterapeutickým látkam používaným na liečbu rôznych chorôb.

Rovnako ako u rastlín a živočíchov sa používa na pomenovanie mikroorganizmov. binárnej nomenklatúry ,- teda rodový a druhový názov, ale ak výskumníci nedokážu určiť druh a určí sa iba rod, potom sa používa výraz „druh“. Najčastejšie k tomu dochádza pri identifikácii mikroorganizmov s netradičnými nutričnými potrebami alebo životnými podmienkami.

názov druh zvyčajne buď na základe morfologickej charakteristiky príslušného mikroorganizmu (napríklad Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium) alebo sú odvodené od mena autora, ktorý patogén objavil alebo študoval (napríklad Neisseria, Shigella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella) .

Druhy názov sa často spája s názvom hlavného ochorenia spôsobeného týmto mikroorganizmom (napríklad Vibrio cholerae - cholera, Shigella dysenteriae - úplavica, Mycobacterium tuberculosis - tuberkulóza) alebo s hlavným biotopom (napríklad Escherihia coli - E. coli ).

Okrem toho je v ruskojazyčnej lekárskej literatúre možné použiť zodpovedajúci rusifikovaný názov baktérií (napríklad namiesto Staphylococcus epidermidis - epidermálny stafylokok; Staphylococcus aureus - Staphylococcus aureus atď.).

Kráľovstvo prokaryotov zahŕňa oddelenie cyanobaktérií A oddelenie eubaktérií, ktorý zase rozdelené do objednávok :

· samotné baktérie (oddelenie Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);

· aktinomycéty;

· spirochéta;

· rickettsia;

· chlamýdie.

Baktérie - Toto prokaryotické, hlavne jednobunkové mikroorganizmy, ktorý môcť Tiež vytvárať združenia(skupiny) podobné bunky, charakterizovaný bunkový, ale nie organizmy podobnosti.

objednávky sa delia na skupiny. Hlavná taxonomická kritériá , čo umožňuje priradiť bakteriálne kmene k jednému alebo druhému skupina, sú :

· morfológia mikrobiálnych buniek (koky, tyčinky, stočené);

· vzťah k farbeniu podľa Grama - tinktoriálne vlastnosti (grampozitívne a gramnegatívne);

· typ biologickej oxidácie - aeróby, fakultatívne anaeróby, obligátne anaeróby;

· schopnosť vytvárať spóry.

Ďalej diferenciácia skupín na rodiny, rodov a druhov, to sú hlavná taxonomická kategória, sa vykonáva na zákl štúdium biochemických vlastností V. Tento princíp je základom klasifikácia baktérií uvedená v špeciálnych príručkách — determinanty baktérií .

vyhliadka je evolučne stanovený súbor jedincov s jedným genotypom, čo za štandardných podmienok sa prejavuje podobnými morfologickými, fyziologickými, biochemickými znakmi. Pre patogénne baktérie definícia „druhu“ je doplnená o schopnosť spôsobiť určité nosologické formy chorôb. Existuje vnútrodruhová diferenciácia baktérií na možnosti:

· Podľa biologické vlastnosti(biovary alebo biotypy);

· biochemickou aktivitou (enzýmové produkty);

· antigénnou štruktúrou (sérovary alebo sérotypy);

· podľa citlivosti na bakteriofágy (fágvary alebo fágytypy);

· o rezistencii na antibiotiká (rezistentné produkty).

V mikrobiológii sa vo veľkej miere používajú špeciálne pojmy – kultúra, kmeň, klon.

Kultúra - Toto súbor baktérií viditeľných okom na živných médiách. Kultúry môžu byť čisté () A zmiešané (súbor baktérií dvoch alebo viacerých druhov).

Kmeň - Toto súbor baktérií rovnakého druhu, pridelené z rôznych zdrojov alebo z jedného zdroja na iný čas . Kmene sa môžu líšiť v niektorých charakteristikách, ktoré nepresahujú charakteristiky druhu.

Klonovať - Toto súbor baktérií, ktoré sú potomkami jednej bunky.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 60

prejdite do adresára súborov

Systematika mikroorganizmov.

Strana 1 z 26Ďalej ⇒

Taxonómia- rozdelenie mikroorganizmov podľa ich pôvodu a biologickej podobnosti.

Taxonómia sa zaoberá komplexným popisom druhov organizmov, objasnenie miery príbuzných vzťahov medzi nimi a ich kombinovanie do klasifikačných jednotiek rôznej úrovne príbuznosti - taxóny. Hlavné problémy vyriešené počas taxonómie (tri aspekty, tri piliere taxonómie) - klasifikácia, identifikácia a nomenklatúra.

Klasifikácia- distribúcia (združenie) organizmov v súlade s ich všeobecné vlastnosti(s podobnými genotypovými a fenotypovými charakteristikami) pre rôzne taxóny.

Taxonómia- náuka o metódach a princípoch distribúcie (klasifikácie) organizmov v súlade s ich hierarchiou.

Najčastejšie používané taxonomické jednotky (taxóny) sú: kmeň, druh, rod. Nasledujúce väčšie taxóny - rodina, poriadok, trieda.

Moderne povedané druhov v mikrobiológii

Je založená na využití maximálneho počtu porovnateľných charakteristík a matematickom zohľadnení miery zhody.

Gramovo farbenie.

substráty

autotrofy, heterotrofy), dusík ( .

8. Schopnosť sporulácia, povaha sporu.

V posledných desaťročiach sa pre klasifikáciu mikroorganizmov okrem ich fenotypových charakteristík (pozri.

1-12) sa čoraz širšie a efektívnejšie využívajú rôzne genetické metódy (štúdium genotypu- genotypové vlastnosti).

Lekárska mikrobiológia. Lekárska mikrobiológia

Identifikácia.

nomenklatúra-

Kmeň sérotypy (serovarianty- skrátené sérovary) fagotypy, biochemické vlastnosti - chemovary biovary atď.

Kolónia- viditeľná izolovaná štruktúra, keď sa baktérie množia na pevných živných médiách; môže sa vyvinúť z jednej alebo viacerých rodičovských buniek.

Ak sa z jednej rodičovskej bunky vyvinie kolónia, potom je tzv klonovať.

Kultúra

plodiny.

Morfológia baktérií.

um) x 2-3 mikróny.

2. Tyčinkový.

3. Krimpované.

4. Závitovité.

Kokoidné baktérie (koky)

1.Mikrokoky.

2.Diplokoky.

3.streptokoky.

4.tetrakoky. Delenie v dvoch na seba kolmých rovinách so vznikom tetrád (t.j. štyroch buniek).

Nemajú medicínsky význam.

5.Sarcins. Delenie v troch na seba kolmých rovinách tvoriacich balíky (balíky) s 8, 16 alebo viac článkami. Často sa nachádza vo vzduchu.

6.Staphylococcus(z latinčiny - strapec hrozna).

Náhodne sa delia v rôznych rovinách a vytvárajú zhluky pripomínajúce strapce hrozna. Spôsobujú množstvo chorôb, predovšetkým hnisavých-zápalových.

2. Bacily sú aeróbne mikróby tvoriace spóry.

Priemer spóry zvyčajne nepresahuje veľkosť („šírku“) bunky (endospóry).

Treba mať na pamäti, že výraz „baktérie“ sa často používa na označenie všetkých prokaryotických mikróbov. V užšom (morfologickom) zmysle sú baktérie tyčinkovité formy prokaryotov, ktoré nemajú spóry.

Hlavné skupiny baktérií Rody baktérií

posuvný-

Baktérie kapusty

spirochéty Borrelia, Leptospira

eubaktérie

myces, Nocardia, Strep-

B. Jednoduché jednobunkovce

2/voľné bývanie

gram-pozitívne:

koky Streptococcus, Staphy-

teria, Erysipelothrix

spórotvorné tyčinky

b. gram negatívny:

koky Neisseria

nekoliformné baktérie

vrátane Spirillum v tvare špirály

Yersinia, Francisella,

Haemophilus, Borde-

coli

fakultatívne anaeróby Escherichia, Salmone-

lla, Shigella, Klebsiel-

la, Proteus, Vibrio

12345678910Ďalej ⇒

Prečítajte si tiež:

Klasifikácia, alebo taxonómia mikroorganizmov (z gréckeho Systematikos – usporiadaný, systematizovaný), je odvetvie mikrobiológie, ktoré sa zaoberá tvorbou klasifikácie mikroorganizmov na základe ich vlastností a súvisiacich vzťahov.

2. Systematika a nomenklatúra mikroorganizmov

Termín „taxonómia“ sa niekedy používa ako synonymum pre pojem „taxonómia mikroorganizmov“.

V súčasnosti neexistuje univerzálna, iba správna klasifikácia.

V závislosti od aktuálnej úlohy možno mikroorganizmy klasifikovať podľa morfologických charakteristík (tyčinky, koky, stočené atď.), podľa tinktorických charakteristík (grampozitívne, gramnegatívne atď.), podľa fyziologických charakteristík (termofilné, psychrofilné, acidofilné, aeróbne a pod.), podľa charakteristík prostredia (dusík fixujúce, nitrifikačné, sulfátové redukujúce, celulózu ničiace atď.), podľa medzidruhových vzťahov (antagonisti, synnergisti, komenzáli a pod.), podľa druhy taxíkov, genotypové a fylogenetické charakteristiky.

Mikroorganizmy sa tiež klasifikujú podľa stupňa nebezpečenstva pre ľudí, zvieratá a životné prostredie. Klasifikácia mikroorganizmov je teda subjektívnym spracovaním objektívnych charakteristík.

Moderná taxonómia mikroorganizmov zahŕňa tri hlavné oblasti:

Charakteristika mikroorganizmov— získanie všetkých možných informácií o vlastnostiach a parametroch potrebných na klasifikáciu určovaných mikroorganizmov ku konkrétnemu taxónu.

Klasifikácia alebo taxonómia, t.j. proces usporiadaného usporiadania mikroorganizmov do taxonomických skupín na základe podobnosti.

3. Nomenklatúra— priradenie vedeckých názvov k taxonomickým skupinám (taxónom).

Hlavnou taxonomickou jednotkou v taxonómii mikroorganizmov je vyhliadka.

Podľa všeobecných biologických pojmov je druh skupinou blízko príbuzných organizmov, ktoré majú spoločný pôvod a v danom štádiu evolúcie sa vyznačujú určitými morfologickými, biochemickými a fyziologickými vlastnosťami, izolovanými selekciou z iných druhov a prispôsobené do konkrétneho biotopu. Dôležité druhová charakteristika je schopnosť organizmov krížiť sa a produkovať potomstvo.

Definícia druhu v baktériách sa zásadne líši od klasickej definície biologického druhu, pretože nemajú sexuálnu metódu rozmnožovania.

Podľa moderných koncepcií sú blízko príbuzné organizmy so 70% úrovňou homológie DNA a podobným súborom morfologických, biochemických a fyziologických charakteristík klasifikované ako jeden typ baktérií.

Nasledujúce taxonomické kategórie sa tiež používajú v hierarchickej klasifikácii mikroorganizmov: poddruh- skupina blízko príbuzných podobných organizmov vnútri milý s úrovňou homológie DNA nad 70 %; rod- taxonomické zjednocovanie skupín príbuzné druhy, a ďalej - rodina, podrad, poriadok, podtrieda, trieda, kráľovstvo A domény(alebo superkráľovstvo).

V súčasnosti sú rodiny a domény opísané vo väčšej miere, zatiaľ čo zostávajúce taxonomické skupiny sú v procese systematizácie.

Domény sú najvyššie taxóny mikroorganizmov, ktoré zodpovedajú predtým rozlišovaným kráľovstvám. Podľa modernej klasifikácie je celá rozmanitosť mikroorganizmov reprezentovaná tromi doménami: Baktérie (prokaryotické mikroorganizmy, pravé baktérie), Archaea (ďalšia evolučná vetva prokaryotických mikroorganizmov) a Eukarya (eukaryotické mikroorganizmy)(ryža.

2). Z nich dve domény (Bacteria a Archaea) zahŕňajú iba zástupcov prokaryotov, ktorí sú oddelení do samostatných superkráľovstvo — Procariolae.

Obr.2. Univerzálny fylogenetický strom živých organizmov.

Najpresnejší, informatívny a ľahko použiteľný klasifikačný systém je ten, v ktorom sú taxóny definované na základe rôznych konzistentných charakteristík získaných pomocou rôznych moderné metódy.

Tento prístup k identifikácii taxónov sa nazýva polyfázický.

Hlavné metódy modernej polyfázickej taxonómie sú: genotypová, fenotypová a fylogenetická.

Genotypová metóda je dominantná v polyfázickej taxonómii.

Je založená na štúdiu zloženia C+G DNA, na štúdiu homológie DNA-rRNA, na stanovení príbuzných vzťahov medzi mikroorganizmami, ktoré sú kódované v nukleotidových sekvenciách génov 16S alebo 23S rRNA. Napríklad pri určovaní, či mikroorganizmus patrí k určitému druhu, hrá primárnu úlohu úroveň podobnosti nukleotidových sekvencií DNA okolo 70 %. Preto sa genotypová metóda často nazýva metóda genómového odtlačku.

Fenotypové štúdie sa najčastejšie používajú v rôznych schémach na identifikáciu mikroorganizmov, na formálny popis taxónu, od odrody a poddruhu až po rod a čeľaď.

Zatiaľ čo genotypové údaje sú potrebné na umiestnenie taxónu do fylogenetického stromu a klasifikačného systému, fenotypová charakterizácia poskytuje popisné informácie, ktoré umožňujú identifikáciu konkrétneho druhu mikroorganizmu. Klasické fenotypové charakteristiky zahŕňajú morfologické, fyziologické, biochemické, chemotaxonomické a sérologické charakteristiky mikroorganizmov.

Morfologické charakteristiky uveďte veľkosť a tvar mikroorganizmu (kok, tyčinka, špirála), či má puzdro alebo spóry, či sú bunky spojené do reťazcov, tetrád alebo paketov, či majú bičíky a ako sa nachádzajú, či sú bunky zafarbené ki podľa Gram.

Bakteriálna morfológia zahŕňa štúdium kultúrnych vlastností, t.j. rastový vzor na živných pôdach, tvar kolónií na pevných živných pôdach, tvorba pigmentu.

Fyziologické vlastnosti charakterizovať mechanizmus metabolizmu, spôsob získavania energie, schopnosť daného mikroorganizmu premieňať určité látky, jeho vzťah k uhlíku, dusíku, kyslíku, teplote, pH prostredia.

Biochemické vlastnosti sú určené schopnosťou mikroorganizmov rozkladať určité cukry, vytvárať sírovodík, amoniak a iné zlúčeniny.

Chemotaxonomické znaky charakterizujú chemické zloženie bunkovej cytoplazmy.

Pri klasifikácii mikroorganizmov sa široko využíva taxonomická špecifickosť zloženia mastných kyselín, lipoproteínov, lipopolysacharidov, pigmentov, polyamínov, proteínov a iných chemických zložiek bunky.

Sérologické vlastnosti alebo sérotypizácia sú založené na identifikácii variability antigénnych zložiek bakteriálnych buniek.

Takými zložkami môžu byť bičíky a fimbrie. kapsuly, bunkovú stenu, enzýmy a toxíny. Na identifikáciu antigénnych vlastností bakteriálnej bunky sa používajú rôzne sérologické reakcie: precipitačná reakcia, adhézna reakcia komplementu, precipitácia atď.

Fenotypové charakteristiky sa teda vyznačujú veľkým objemom a rôznorodosťou získaných informácií, ktoré je ťažké manuálne spracovať.

Bola potrebná počítačová, numerická analýza získaných údajov. Objavila sa numerická (numerická) taxonómia, ktorá umožňuje analyzovať fenotypové a genotypové charakteristiky mikroorganizmov pomocou počítačových programov. Použitie numerickej analýzy v taxonomickej praxi sa nazýva „počítačová identifikácia“.

Fylogenetické metódy (z gréckeho phylon - rod, kmeň a genesis - pôvod, výskyt) nám umožňujú sledovať proces historický vývoj mikroorganizmy ako všeobecne, tak aj ich jednotlivé taxonomické skupiny: druhy, poddruhy, rody, čeľade, podrady, rády, podtriedy, triedy, ríše a domény.

Fylogenetické vzťahy medzi mikroorganizmami sa študujú pomocou metód genómových odtlačkov prstov, molekulárna biológia, počítačová identifikácia.

Na základe získaných údajov sú skonštruované fylogenetické stromy, ktoré odrážajú evolučné vzťahy medzi mikroorganizmami (obr. 3). Vytvorené fylogenetické stromy nemožno použiť na zostavenie hierarchickej klasifikácie mikroorganizmov a nenahrádzajú taxonómiu. Sú jedným z jeho prvkov.

Nomenklatúra— zaoberá sa otázkami presných a jednotných názvov. Ide o systém mien používaných v určitej oblasti poznania.

V súlade s medzinárodnými pravidlami sa názvy priraďujú k taxonomickým skupinám mikroorganizmov.

V súčasnosti sa názov mikroorganizmov prideľuje v súlade s pravidlami Medzinárodného kódexu nomenklatúry baktérií. Pôsobnosť Kódexu sa vzťahuje len na pravidlá prideľovania a používania vedeckých názvov mikroorganizmov. Otázky klasifikácie sa riešia nezávisle od Kódexu na základe prebiehajúcich taxonomických štúdií.

3. Fylogenetický strom baktérií.

V mikrobiológii, rovnako ako v biológii, bola na označenie bakteriálnych druhov prijatá dvojitá (binárna) nomenklatúra, ktorú v roku 1760 navrhol Carl Linné.

Prvé slovo označuje názov rodu. Zvyčajne je to latinské slovo, píše sa s veľké písmeno a charakterizuje akúkoľvek morfologickú alebo fyziologickú charakteristiku alebo meno vedca, ktorý tento mikrób objavil. Napríklad rod „Pasteurella“ je pomenovaný po francúzskom vedcovi L. Pasteurovi, rod „Salmonella“ je pomenovaný po americkom mikrobiológovi Salmonovi, rod „Salmonella“ je pomenovaný po nemeckom vedcovi T.

Escherich - rod "Escherichia", japonský mikrobiológ Shiga - rod "Shigella", anglickí bakteriológovia D. Bruce a S. Erwin - rody "Brucella" a "Ervinia", ruskí vedci Kuznecov a Lyambl - rody " Kuznetsovia“ a „Liamblia“ atď. Názov rodu mikroorganizmu sa zvyčajne skracuje na jedno alebo dve písmená.

Druhé slovo označuje špecifické epiteton v názve mikroorganizmu a je spravidla derivátom podstatného mena, ktoré opisuje farbu kolónie, zdroj mikroorganizmu, proces alebo chorobu, ktorú spôsobuje.

Názov druhu sa píše s malým písmenom a nikdy sa neskracuje. Napríklad Escherichia coli znamená, že Escherichia žije v črevách, Pasterella pestis znamená pasteurella, ktorá spôsobuje mor, Bordetetia pertussis znamená bordetella, ktorá spôsobuje kašeľ, Clostridium tetani znamená klostrídia spôsobujúca tetanus atď.

Winogradsky a M. Beijerink, berúc do úvahy rôznorodosť bakteriálneho metabolizmu, navrhli, aby meno rodu odrážalo vlastnosti spojené s morfológiou, ekológiou, biochémiou a fyziológiou mikroorganizmov. Takto sa objavili názvy, ktoré sú kľúčom k vlastnostiam mikroorganizmu: Acetobacter (kyselinotvorné baktérie), Nitrosomonas (nitrifikačné baktérie), Azotobakter (baktérie viažuce vzdušný dusík), Chromobakterium (pigmentované baktérie), V.

stearothermophiliis (voskové teplomilné baktérie) atď.

Schémy identifikácie mikroorganizmov sú akýmsi testom kvality klasifikačného systému. Počas dňa identifikácie mikroorganizmov sú široko používané fenotypové a genotypové metódy, metódy počítačovej identifikačnej analýzy a genómové odtlačky prstov.

V roku 1923 D.

Bergey vydal prvú medzinárodnú identifikáciu baktérií. Nasledujúce vydania pripravil Medzinárodný výbor pre taxonómiu baktérií. Deviate a posledné americké vydanie Bergey's Manual of Determinative Bacteriology vyšlo v roku 1994. Skrátený názov príručky je BMDB-9. Ruský preklad BMDB-9 vyšiel v roku 1997.

Predstavuje rozmanitosť prokaryotov a robí krok vpred v pokusoch identifikovať mikroorganizmy izolované z prostredia.

Podľa BMDB-9 sú baktérie rozdelené (podľa fenotypových charakteristík) do štyroch hlavných kategórií:

1. Gramnegatívne eubaktérie s bunkovými stenami.

2. Gram-pozitívne eubaktérie s bunkovými stenami.

Eubaktériám chýbajú bunkové steny.

4. Archaebaktérie.

Hlavným cieľom pri identifikácii mikroorganizmov je čistá kultúra izolovanej baktérie, nazývaná „kmeň“ alebo „klon“.

Kmeň(z nemčiny.

Stammen - vyskytovať sa) je bakteriálna kultúra rovnakého druhu izolovaná z rôznych objektov alebo z toho istého objektu v rôznom čase a charakterizovaná malými zmenami vlastností (napríklad citlivosť na antibiotiká, enzymatická aktivita, schopnosť tvoriť toxíny) . Typicky sú kmene rovnakého druhu prispôsobené špecifickému prostrediu.

Pod pojmom " bakteriálna kultúra» pochopiť populáciu mikrobiálnych buniek na danom mieste a v danom čase.

Môžu to byť mikroorganizmy pestované na pevnom alebo tekutom živnom médiu v laboratóriu. Kultúra mikroorganizmov vypestovaná na pevnom alebo tekutom živnom médiu z jedincov jedného druhu postupnými subkultúrami jednej kolónie sa nazýva tzv. čisté.

Čisté bakteriálne kultúry získané z jednej východiskovej bunky sa nazývajú klonov(z gréčtiny

klon - potomstvo). Klon je geneticky homogénna populácia.

Zmiešaná kultúra je kultúra heterogénnych mikroorganizmov izolovaná zo študovaného materiálu, napríklad z vody, pôdy, vzduchu.

Dátum zverejnenia: 2015-11-01; Prečítané: 4841 | Porušenie autorských práv stránky

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 s)…

Taxonómia je veda, ktorá sa zaoberá klasifikáciou (distribúciou) mikroorganizmov do skupín (taxónov) v súlade s určitými vlastnosťami, ich názvoslovím a identifikáciou. Taxón je skupina organizmov, ktoré majú daný stupeň homogenity.

Základnou taxonomickou jednotkou v biológii je druh. vyhliadka je evolučne stanovený súbor jedincov rovnakého genotypu, ktorí majú podobné morfologické, fyziologické, kultúrne, biochemické a iné vlastnosti.

Druhy v mikrobiológii sa delia na poddruhy alebo varianty, kmene a klony. Možnosti baktérií líšia sa svojimi individuálnymi charakteristikami: morfologická (morfovary), biologická (biovary), enzymatická (enzymevary), rezistencia na antibiotiká (rezistentné variče) a bakteriofágy (fágovary), antigénna štruktúra (sérovary), patogenita pre určitých hostiteľov (patovary).

Kmeň je mikrobiálna kultúra izolovaná zo špecifického zdroja (človek, zviera, prostredie) rôznymi autormi a v rôznom čase.

Taxonómia baktérií

Klonovať- kultúra mikroorganizmov získaná od jedného jedinca. Pod pojmom "kultúra" rozumieť mikroorganizmom pestovaným na tekutom alebo tuhom živnom médiu.

Existujú dva princípy taxonómie: fylogenetické, ktorá je založená na stanovení príbuzných vzťahov medzi organizmami (taxonómia vyšších organizmov) a praktické(umelý), ktorého účelom je identifikovať stupeň podobnosti medzi mikroorganizmami pre rýchlu identifikáciu a priradenie k určitým taxónom.

Moderná taxonómia mikroorganizmov je založená na nasledujúcich charakteristikách:

Morfologické:-tvar, Gramovo farbenie, pohyblivosť, sporulácia a tvorba kapsuly, veľkosť;

2. Biochemické: typ metabolizmu, fermentácia cukrov a viacsýtnych alkoholov, proteolytické vlastnosti atď.

3. Fyziologické: postoj k zdrojom C, O, dusík, teplota, pH, vlhkosť;

Kultúrne charakteristiky: rastový vzor na pevnom a tekutom médiu;

5. Molekulárne biologické(vlastnosti štruktúry DNA).

V súčasnosti je akceptovaná medzinárodná taxonómia baktérií podľa Bergiho. Bergey je americký vedec, ktorý viedol školu mikrobiológov, ktorí pod jeho vedením zostavili taxonómiu prokaryotov. Jeho prvé vydanie („Manuál taxonómie baktérií“) vyšlo v roku 1923, deviaty – 1. diel v roku 1984, 2. diel – v roku 1986, 3. diel – v roku 1989.

Podľa tejto taxonómie, v závislosti od štruktúry bunkovej steny, sú všetky prokaryoty rozdelené do 4 sekcií:

Gracilicutes(gracilis - tenký, štíhly, cutes - koža). V oddelení sú zahrnuté všetky gramnegatívne mikroorganizmy.

2. Firmicutes- (firmis - silný, odolný). Oddelenie zahŕňa grampozitívne koky, tyčinky a nite.

3. Tenericute s - (tenes - mäkký, jemný).

Sekcia zahŕňa mykoplazmy, ktorým chýba bunková stena.

4. Mendosicutes(mendosi – nedokonalá bunková stena). Patria sem mikroorganizmy, ktoré neobsahujú mureín a žijú v extrémnych podmienkach – metánotvorné, síru oxidujúce, halofilné, termoacidofilné atď.

Po oddelení nasledujú nasledujúce taxóny: trieda, skupina(alebo sekcia), objednať(prípona - ales), rodina(-ceae), rod, druh.

V mikrobiológii sa používa binomická nomenklatúra navrhnutá K. Linné: prvé slovo označuje rod a píše sa s veľkým písmenom, druhé je názov druhu a píše sa s malým písmenom.

Názov rodu zahŕňa niektoré morfologické, fyziologické charakteristiky alebo meno autora, ktorý tento rod študoval. Druhové meno je popis kolónie (farba, tvar) alebo zdroj pôvodu.

Dátum zverejnenia: 29. 11. 2014; Prečítané: 3259 | Porušenie autorských práv stránky

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,001 s)…

Taxonómia mikroorganizmov je mimoriadne zložitá. Mnohé mikroorganizmy majú rovnaké morfologické vlastnosti, ale odlišné fyziologické vlastnosti. Evolúcia mnohých mikroorganizmov je neznáma a vzťahy medzi nimi sú často nejasné. Okrem toho pojem „druh“ pre mikroorganizmy stále nemá jasnú definíciu. Typicky sú mikroorganizmy, ktoré majú spoločné morfologické a fyziologické vlastnosti a sú podobné v antigénnej štruktúre, klasifikované ako jeden druh.

V biotopu mikroorganizmy, ktoré tvoria tento typ, príčina podobné procesy ako výsledok ich životných aktivít. Druhové meno pre mikroorganizmy je dané podľa binomickej (dvojitej) nomenklatúry, ktorú navrhol Linné v roku 1760.

1. Taxonómia mikroorganizmov.

Prvé slovo v názve mikroorganizmu znamená rod a je zvyčajne latinské, druhé slovo je špecifický názov mikróba. Rodové meno sa píše s veľkým začiatočným písmenom a druhové s malým, napríklad Bacillus anthracis - antrax bacil, pôvodca antraxu.

Pri písaní sa spravidla rodový názov baktérie skracuje na začiatočné písmeno, napríklad E. coli (Escherichia coli) - Escherichia coli.

Názvy mikroorganizmov môžu odrážať mená vedcov, ktorí ich objavili. Tak Brucellu opísal anglický vedec Bruce, Giardiu ruský lekár Lambl. Rod „Salmonella“ je pomenovaný po americkom mikrobiológovi Salmonovi, rod „Escherichia“ po nemeckom vedcovi Escherichovi a rod „Shigella“ po japonskom mikrobiológovi Shigovi.

Niekedy sa názov mikroorganizmov spája s názvom orgánu, ktorý ovplyvňujú: napríklad meningokoky spôsobujú poškodenie mozgových blán, pneumokoky spôsobujú poškodenie pľúc atď. Tieto názvy nie sú v súlade s pravidlami názvoslovia.

Taxonómia mikroorganizmov

Taxonómia je rozdelenie mikroorganizmov podľa ich pôvodu a biologickej podobnosti. Systematika sa zaoberá komplexným popisom druhov organizmov, objasňovaním miery príbuzných vzťahov medzi nimi a ich zjednocovaním do klasifikačných jednotiek rôznej úrovne príbuznosti – taxónov.

Hlavnými problémami riešenými v taxonómii (tri aspekty, tri piliere taxonómie) sú klasifikácia, identifikácia a nomenklatúra. Inými slovami, hlavným cieľom taxonómie je identifikovať mikroorganizmus. Klasifikácia je rozdelenie (združenie) organizmov v súlade s ich spoločnými vlastnosťami (podobné genotypové a fenotypové charakteristiky) do rôznych taxónov.

Taxonómia je veda o metódach a princípoch distribúcie (klasifikácie) organizmov v súlade s ich hierarchiou.

Najčastejšie používané taxonomické jednotky (taxóny) sú kmeň, druh, rod. Nasledujúce väčšie taxóny - čeľaď, rad, trieda. Moderne povedané druhov v mikrobiológii- súbor mikroorganizmov, ktoré majú spoločný evolučný pôvod, podobný genotyp ( vysoký stupeň genetická homológia, zvyčajne viac ako 60 %) a najbližšie fenotypové charakteristiky.

Numerická (číselná) taxonómia je založená na využití maximálneho počtu porovnateľných charakteristík a matematickom zohľadnení miery zhody.

Veľký počet porovnávaných fenotypových charakteristík a princíp ich rovnakej dôležitosti sťažoval klasifikáciu.

Pri štúdiu, identifikácii a klasifikácii mikroorganizmov sa najčastejšie skúmajú tieto (geno- a fenotypové) charakteristiky:

1. Morfologické - tvar, veľkosť, znaky relatívnej polohy, štruktúra.

2. Tinktorial - vzťah k rôznym farbivám (povaha farbenia), predovšetkým k farbeniu podľa Grama.

Na tomto základe sú všetky mikroorganizmy rozdelené na grampozitívne a gramnegatívne.

Morfologické vlastnosti a vzťah k farbeniu podľa Grama umožňujú spravidla klasifikovať skúmaný mikroorganizmus ako veľký taxón - čeľaď, rod.

3. Kultúrna - povaha rastu mikroorganizmu na živných pôdach.

4. Biochemické - schopnosť fermentovať rôzne substráty(sacharidy, bielkoviny a aminokyseliny atď.), tvoria rôzne biochemické produkty v procese života v dôsledku aktivity rôznych enzýmových systémov a metabolických charakteristík.

Antigénne – závisia predovšetkým od chemického zloženia a štruktúry bunkovej steny, prítomnosti bičíkov, puzdier, rozpoznávajú sa podľa schopnosti makroorganizmu (hostiteľa) produkovať protilátky a iné formy imunitnej odpovede, zisťujú sa pri imunologických reakciách.

Fyziologické - metódy sacharidové (autotrofy, heterotrofy), dusíkaté (aminoautotrofy, aminoheterotrofy) a iné druhy výživy, typ dýchania (aeróby, mikroaerofily, fakultatívne anaeróby, striktné anaeróby).

7. Pohyblivosť a druhy pohybu.

8. Schopnosť tvorby spór, povaha spór.

9. Citlivosť na bakteriofágy, fágová typizácia.

10. Chemické zloženie bunkových stien - zásadité cukry a aminokyseliny, zloženie lipidov a mastných kyselín.

Proteínové spektrum (polypeptidový profil).

12. Citlivosť na antibiotiká a iné lieky.

13. Genotypové (použitie genosystematických metód).

Klasifikácia mikroorganizmov

Klasifikácia mikroorganizmov (koreňový taxón) je rozdelenie mikroorganizmov do podobných resp charakteristické rysy do usporiadaných skupín.
Klasifikácia mikroorganizmov je jednou z najťažších oblastí mikrobiológie.

Čím sú naše informácie o organizmoch úplnejšie, tým presnejšie ich klasifikujeme.
Moderná klasifikácia mikroorganizmov je postavená na hierarchickom princípe. Rôzne úrovne hierarchie (taxonomické kategórie, série, hodnosti) majú svoje mená (od najvyššej po najnižšiu): kráľovstvo, oddelenie, trieda, rád, čeľaď, rod, druh.

Je akceptované, že každý daný mikroorganizmus musí konzistentne patriť do všetkých 7 kategórií.

Kráľovstvo (lat.

regnum) je hierarchická úroveň vedeckej klasifikácie mikroorganizmov, taxón najvyššej úrovne medzi hlavnými. Historicky existuje päť kráľovstiev živých organizmov: zvieratá; rastliny; huby; baktérie; vírusy. Od roku 1977 k nim pribudli ďalšie dve kráľovstvá: protisti; archaea. Od roku 1998 sa rozlišuje ďalší: chromisti.

Divízia (lat. dvisio) je jednou z najvyšších úrovní taxonomickej hierarchie v mikrobiológii. V hierarchii taxonomických kategórií je oddelenie nad triedou a pod kráľovstvom.
Názvy oddelení, ako aj mená iných taxónov, ktorých poradie je vyššie ako rod, sú jednočlenné, to znamená, že pozostávajú z jedného slova - podstatného mena alebo prídavného mena použitého ako podstatné meno v množnom čísle, písaného s veľké písmeno.Trieda (lat.

classis) je jednou z hlavných tried hierarchickej klasifikácie v biologickej systematike. V hierarchii systematických kategórií je trieda pod oddelením a nad poradím. Názvy tried, ako aj mená iných taxónov, ktorých poradie je vyššie ako rod, sú jednoznačné. Rád (lat. ordo) je jedným z hlavných stupňov hierarchického triedenia. V hierarchii systematických kategórií stojí pod triedou a nad rodinou. V bakteriológii sa na pomenovanie rádov používa štandardizovaná koncovka –ales.

Carl Linné vyjadril názor, že „poradie je rozdelenie tried, zavedené s cieľom nerozlišovať viac rodov, ako môže myseľ ľahko vnímať“. Rodina (lat.

familia) jedna z hlavných tried hierarchickej klasifikácie v biologickej systematike. V hierarchii systematických kategórií je rodina nižšia ako rád a vyššia ako rod. Priezvisko sa tvorí podľa pravidiel, ktoré upravuje Medzinárodný kódex nomenklatúry baktérií. Rodinné meno je odvodené od názvu typového rodu, ku ktorého kmeňu sa pridáva štandardná koncovka aceae.

Rod (lat. rod) je jedným z hlavných stupňov hierarchickej klasifikácie v biologickej systematike.
V hierarchii systematických kategórií je rod pod rodinou a nad druhom. Vedecký názov rodu je jednoznačný, to znamená, že pozostáva z jedného slova. Kódy biologickej nomenklatúry vyžadujú, aby toto slovo bolo v latinskej forme, to znamená napísané písmenami latinskej abecedy a podliehalo pravidlám latinskej gramatiky.

S rodovým menom sa zaobchádza ako s podstatným menom v jednotného čísla a píše sa s veľkým začiatočným písmenom. Neexistujú žiadne iné obmedzenia, takže rodové meno môže byť buď slovo prevzaté z klasickej latinčiny alebo latinizované slovo z akéhokoľvek jazyka (najčastejšie zo starogréčtiny). Rodové meno je často slovo odvodené z priezviska alebo krstného mena (napríklad Escherichia) z mena vedca Eschericha.

Od kmeňa rodového mena sa tvoria názvy taxónov skupiny čeľade. Pravidlá pre tvorbu a používanie generických názvov sú stanovené pravidlami stanovenými v Medzinárodnom kóde nomenklatúry baktérií. Druh (lat. druh) je taxonomická, systematická jednotka, skupina jedincov so spoločnými morfofyziologickými, biochemickými a behaviorálnymi vlastnosťami, schopných vzájomného kríženia, produkujúcich plodné potomstvo v niekoľkých generáciách, prirodzene rozmiestnených na určitom území a podobne sa meniacich podľa vplyv environmentálnych faktorov.

Druh je skutočne existujúca jednotka živého sveta, hlavná štrukturálna jednotka v systéme organizmov. Pri klasifikácii mikroorganizmov je najdôležitejší a najťažší problém druhov. Bez definovania druhu nie je možné vytvoriť klasifikáciu.

Druh je súbor mikroorganizmov, ktoré majú rovnaký pôvod a genotyp a podobné morfologické a biologické vlastnosti.

Druh baktérií je určený súhrnom rôznych charakteristík a vlastností a je produktom evolúcie živej hmoty, ktorá má svoju históriu vývoja, formovania a stabilizácie v dôsledku prispôsobenia sa podmienkam existencie. Čistá kultúra je súbor homogénnych mikroorganizmov izolovaných na živnom médiu, ktoré sa vyznačujú podobnými biologickými vlastnosťami.

Kmeň je čistá kultúra mikroorganizmu izolovaná zo špecifického zdroja a odlišná od ostatných zástupcov tohto druhu.
Klon je súbor potomkov pestovaných z jednej mikrobiálnej bunky.

V moderných klasifikáciách sa používa akýkoľvek znak, pokiaľ vyniká a umožňuje rozpoznať skúmaný mikroorganizmus. Koncept superkráľovstva alebo biologickej domény je relatívne nový.

Navrhol ho v roku 1990 Carl Woese a zaviedol rozdelenie všetkej biomasy Zeme do troch oblastí:
1) eukaryoty (doména, ktorá spája všetky organizmy, ktorých bunky obsahujú jadro);
2) baktérie;
3) archaea.

Na základe štruktúrnych znakov mikroorganizmov a iných jednobunkových organizmov sa delia na dve jasne odlišné skupiny: eukaryoty a prokaryoty.
Eukaryoty sú vyššie mikroorganizmy alebo protisty.

Ich bunky sú štruktúrou podobné rastlinným a živočíšnym bunkám. Eukaryoty zahŕňajú riasy, huby a prvoky. Eukaryotické bunky majú diferencované jadro, ohraničené od cytoplazmy jadrovou membránou. Vo vnútri jadra sa nachádza sada chromozómov, ktoré sa zdvojením počas procesu delenia - mitózy prenášajú na dcérske bunky. Cytoplazma eukaryotov obsahuje vyvinuté endoplazmatické retikulum, pochádzajúce z cytoplazmatickej membrány, ďalej mitochondrie a rôzne organely - plastidy.

Prokaryoty sú nižší protisti.

Patria sem baktérie a modrozelené riasy. Prokaryoty sa svojou štruktúrou veľmi líšia od všetkých ostatných živých organizmov. V bunkovej stene prokaryotov sa našli peptidoglykány (glykoproteíny), ktoré sa nenašli v eukaryotických bunkách. Jadro prokaryotickej bunky nie je diferencované: kyselina deoxyriboukleová (DNA), ktorá tvorí chromozóm, je voľne ponorená do cytoplazmy, jadrový obal chýba. Endoplazmatické retikulum je slabo vyvinuté, takže rozdelenie na „priehradky“ v cytoplazme nie je výrazné.

Dodnes neexistuje jednotná medzinárodná klasifikácia mikroorganizmov. Huby, prvoky a vírusy majú svoju špecifickú klasifikáciu, ktorá bude popísaná v príslušných častiach.

Existujú aj rôzne klasifikačné schémy pre baktérie a modrozelené riasy. V súčasnosti je Burgeeho taxonómia uvedená v „Kľúči k baktériám“ čoraz viac uznávaná. naposledy publikovaná v roku 1974. Popisuje a systematizuje viac ako 1500 druhov mikroorganizmov príbuzných prokaryotom.

Mikroorganizmy príbuzné prokaryotom sú rozdelené do dvoch sekcií: I - cyanobaktérie (modrozelené riasy) a II - baktérie. Najpodrobnejšie je popísané a systematizované oddelenie baktérií. Zahŕňa okrem samotných baktérií (koky, tyčinky, spirilla) mikroorganizmy ako spirochéty, aktinomycéty, rickettsie, chlamýdie, mykoplazmy.Oddelenie baktérií je rozdelené do 19 skupín alebo častí, ktoré zodpovedajú pododdeleniam alebo podtriedam.

Tieto skupiny zahŕňajú rady, čeľade, rody a druhy, ktoré majú veľký význam pre osobu. Medzi mikroorganizmy, ktoré spôsobujú ľudské ochorenia, patria: spirochéty (skupina 5), gonokoky, stafylokoky, streptokoky (skupina 10 a 14), patogény črevných infekcií vrátane cholery (skupina 8), patogény anaeróbnych infekcií a antraxu (skupina 15), aktinomycéty a mykobaktérie (17. skupina), rickettsie a chlamýdie (18. skupina), mykoplazmy (19. skupina).

Identifikácia mikroorganizmov

Na identifikáciu sa využívajú aj základné fenotypové a genotypové charakteristiky používané na klasifikáciu mikroorganizmov, t.j. stanovenie ich taxonomickej polohy a predovšetkým druhovej príslušnosti - najviac dôležitý aspekt mikrobiologická diagnostika infekčných chorôb. Identifikácia sa uskutočňuje na základe štúdia feno- a genotypových charakteristík študovaného infekčného agens a ich porovnaním s charakteristikami známych druhov.

V tejto práci sa často používajú referenčné kmene mikroorganizmov, štandardné antigény a imunitné séra proti známym prototypovým mikroorganizmom. U patogénnych mikroorganizmov sa často študujú morfologické, tinktoriálne, kultúrne, biochemické a antigénne vlastnosti.

Nomenklatúra - názov mikroorganizmov v súlade s medzinárodnými pravidlami.

Na označenie bakteriálnych druhov sa používa binárna latinská nomenklatúra rod/druh pozostávajúca z názvu rodu (písaného s veľkým písmenom) a druhu (písaného malým písmenom). Príklady: Shigella flexneri, Rickettsia sibirica.

V mikrobiológii sa na charakterizáciu mikroorganizmov často používa množstvo ďalších pojmov.

V mikrobiológii existujú aj pojmy „kmeň“ a „klon“.

Kmeň - mikroorganizmy jedného typu, izolované súčasne z jedného zdroja: od pacienta alebo nosiča, ako aj z predmetov životného prostredia (z vody, potravín, domácich potrieb). Kmene sa navzájom líšia v určitých charakteristikách, napríklad rezistenciou na antibiotiká, sulfónamidy, schopnosťou spôsobiť rôznu závažnosť, klinický priebeh a výsledok. infekcia. Kmene jedného druhu však majú všetky vlastnosti, ktoré ich ako druh charakterizujú.

Zachovávajú si aj svoje špecifické meno, ku ktorému pridávajú začiatočné písmená priezviska alebo iniciály pacientov, od ktorých bol kmeň izolovaný, prípadne názov územia, na ktorom bol objavený. Napríklad rôzne kmene vírusu chrípky sú pomenované podľa miesta, kde boli izolované: „ázijský“ kmeň vírusu chrípky, „hongkonský“ kmeň vírusu chrípky.

Klon je kultúra mikroorganizmov získaná namnožením jednej bunky daného druhu alebo kmeňa.

Výraz „kultúra“ alebo „populácia“ sa používa na označenie zbierky mikróbov rastúcich na živnom médiu z jednej alebo viacerých buniek toho istého druhu (z francúzskej populácie – populácie). Populácia mikróbov pozostávajúca z jedincov jedného druhu sa nazýva čistá kultúra a jedincov odlišné typy- zmiešaná kultúra.

Základným princípom bakteriologickej práce je izoláciu a štúdium vlastností iba čistého(homogénne, bez prímesí cudzej mikroflóry) plodiny.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Numerická (číselná) taxonómia je založená na využití maximálneho počtu porovnávaných charakteristík a matematickom zohľadnení miery zhody. Veľký počet porovnávaných fenotypových charakteristík a princíp ich rovnakej dôležitosti sťažoval klasifikáciu.

Pri štúdiu, identifikácii a klasifikácii mikroorganizmov sa najčastejšie skúmajú tieto (geno- a fenotypové) charakteristiky:

1. Morfologické - tvar, veľkosť, znaky relatívnej polohy, štruktúra.

2. Tinctorial - postoj k rôznym farbivám (povaha sfarbenia), predovšetkým k Gramovo farbenie.

Na tomto základe sú všetky mikroorganizmy rozdelené na gram-pozitívne a gram-negatívne.

Morfologické vlastnosti a vzťah k farbeniu podľa Grama umožňujú spravidla zaradiť skúmaný mikroorganizmus do veľkých taxónov - čeľaď, rod.

3. Kultúrna - povaha rastu mikroorganizmu na živných pôdach.

4.Biochemické - schopnosť fermentovať rôzne substráty(sacharidy, bielkoviny a aminokyseliny atď.), tvoria rôzne biochemické produkty v procese života v dôsledku aktivity rôznych enzýmových systémov a metabolických charakteristík.

5. Antigénne – závisia najmä od chemického zloženia a štruktúry bunkovej steny, prítomnosť bičíkov, toboliek, rozpoznávajú sa podľa schopnosti makroorganizmu (hostiteľa) produkovať protilátky a iné formy imunitnej odpovede, zisťujú sa pri imunologických reakciách .

6. Fyziologické metódy sacharidov ( autotrofy, heterotrofy), dusík ( aminoautotrofy, aminoheterotrofy) a iné druhy výživy, typ dýchania ( aeróby, mikroaerofily, fakultatívne anaeróby, prísne anaeróby).

7.Mobilita a druhy pohybu.

8. Schopnosť sporulácia, povaha sporu.

9. Citlivosť na bakteriofágy, fágová typizácia.

10. Chemické zloženie bunkových stien - zásadité cukry a aminokyseliny, zloženie lipidov a mastných kyselín.

11. Proteínové spektrum (polypeptidový profil).

12. Citlivosť na antibiotiká a iné lieky.

13. Genotypové (použitie genosystematických metód).

V posledných desaťročiach sa na klasifikáciu mikroorganizmov okrem ich fenotypových charakteristík (pozri odseky 1-12) používajú rôzne genetické metódy (štúdium genotypu - genotypové vlastnosti). Používajú sa stále pokročilejšie metódy - reštrikčná analýza, hybridizácia DNA-DNA, PCR, sekvenovanie atď.

Väčšina metód je založená na princípe stanovenia stupňa homológie genetického materiálu (DNA, RNA). V tomto prípade často vychádzajú z podmieneného predpokladu, že stupeň homológie viac ako 60% (pre niektoré skupiny mikroorganizmov - 80%) naznačuje, že mikroorganizmy patria k rovnakému druhu (rôzne genotypy - jeden genotyp), 40- 60% - do rovnakého rodu.

Identifikácia.

Na identifikáciu sa využívajú aj základné fenotypové a genotypové charakteristiky používané na klasifikáciu mikroorganizmov, t.j.

stanovenie ich taxonomickej polohy a predovšetkým druhov je najdôležitejším aspektom mikrobiologickej diagnostiky infekčných chorôb. Identifikácia sa uskutočňuje na základe štúdia feno- a genotypových charakteristík študovaného infekčného agens a ich porovnaním s charakteristikami známych druhov.

nomenklatúra- názov mikroorganizmov v súlade s medzinárodnými pravidlami.

V mikrobiológii sa na charakterizáciu mikroorganizmov často používa množstvo ďalších pojmov.

Kmeň- akákoľvek špecifická vzorka (izolát) daného druhu. Kmene rovnakého druhu, ktoré sa líšia antigénnymi charakteristikami, sa nazývajú sérotypy (serovarianty- skrátené sérovary) podľa citlivosti na špecifické fágy - fagotypy, biochemické vlastnosti - chemovary podľa biologických vlastností - biovary atď.

Kolónia- viditeľná izolovaná štruktúra, keď sa baktérie množia na pevných živných médiách; môže sa vyvinúť z jednej alebo viacerých rodičovských buniek. Ak sa z jednej rodičovskej bunky vyvinie kolónia, potom je tzv klonovať.

Kultúra- celá zbierka mikroorganizmov rovnakého druhu pestovaná na pevnom alebo tekutom živnom médiu.

Základným princípom bakteriologickej práce je izoláciu a štúdium vlastností iba čistého(homogénne, bez prímesí cudzej mikroflóry) plodiny.

Morfológia baktérií.

Prokaryoty sa líšia od eukaryot v niekoľkých základných charakteristikách.

1. Neprítomnosť skutočného diferencovaného jadra (jadrovej membrány).

2. Nedostatok vyvinutého endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu.

3. Absencia mitochondrií, chloroplastov, lyzozómov.

4. Neschopnosť endocytózy (zachytenie čiastočiek potravy).

5. Bunkové delenie nie je spojené s cyklickými zmenami v bunkovej štruktúre.

Výrazne menšie veľkosti (zvyčajne). Väčšina baktérií má veľkosť 0,5-0,8 mikrometra ( um) x 2-3 mikróny.

Na základe ich tvaru sa rozlišujú nasledujúce hlavné skupiny mikroorganizmov.

1. Guľovité alebo koky (z gréčtiny - zrno).

2. Tyčinkový.

3. Krimpované.

4. Závitovité.

Kokoidné baktérie (koky)podľa povahy vzťahu po rozdelení sú rozdelené do niekoľkých možností.

1.Mikrokoky.

Bunky sú umiestnené samostatne. Sú súčasťou normálnej mikroflóry a nachádzajú sa vo vonkajšom prostredí. Nespôsobujú choroby u ľudí.

2.Diplokoky. Delenie týchto mikroorganizmov prebieha v jednej rovine, vytvárajú sa páry buniek. Medzi diplokoky je veľa patogénnych mikroorganizmov - gonokok, meningokok, pneumokok.

3.streptokoky. Delenie sa vykonáva v jednej rovine, násobiace sa bunky udržiavajú spojenie (nerozchádzajú sa), tvoria reťazce.

Existuje veľa patogénnych mikroorganizmov, ktoré spôsobujú bolesť hrdla, šarlach a hnisavé zápalové procesy.

4.tetrakoky. Delenie v dvoch na seba kolmých rovinách so vznikom tetrád (t.j. štyroch buniek). Nemajú medicínsky význam.

5.Sarcins.

Delenie v troch na seba kolmých rovinách tvoriacich balíky (balíky) s 8, 16 alebo viac článkami. Často sa nachádza vo vzduchu.

6.Staphylococcus(z latinčiny - strapec hrozna). Náhodne sa delia v rôznych rovinách a vytvárajú zhluky pripomínajúce strapce hrozna.

Spôsobujú množstvo chorôb, predovšetkým hnisavých-zápalových.

Tyčinkové mikroorganizmy.

1. Baktérie sú tyčinky, ktoré netvoria spóry.

2. Bacily sú aeróbne mikróby tvoriace spóry. Priemer spóry zvyčajne nepresahuje veľkosť („šírku“) bunky (endospóry).

3. Klostrídie sú anaeróbne mikróby tvoriace spóry. Priemer spóry je väčší ako priemer (priemer) vegetatívnej bunky, čo spôsobuje, že bunka pripomína vreteno alebo tenisovú raketu.

Treba mať na pamäti, že výraz „baktérie“ sa často používa na označenie všetkých prokaryotických mikróbov.

V užšom (morfologickom) zmysle sú baktérie tyčinkovité formy prokaryotov, ktoré nemajú spóry.

Skrútené formy mikroorganizmov.

1. Vibrios a campylobacters – majú jeden ohyb, môžu byť v tvare čiarky, krátkej kučery.

2.Spirillas - majú 2-3 kučery.

3. Spirochety – majú rôzny počet cezlenov, axostyle – súbor fibríl, vzor pohybu a štruktúrne znaky špecifické pre rôznych zástupcov (najmä koncové úseky).

Z veľkého počtu spirochét majú najväčší medicínsky význam zástupcovia troch rodov - Borrelia, Treponema, Leptospira.

Charakteristika morfológie rickettsie, chlamýdií, mykoplaziem, bližšia charakteristika vibrií a spirochét bude uvedená v príslušných častiach súkromnej mikrobiológie.

Túto časť uzatvárame stručný popis(kľúč) na charakterizáciu hlavných rodov mikroorganizmov medicínskeho významu na základe kritérií použitých v Bergey Bacteria Determinant.

Kľúč k hlavným skupinám baktérií

Hlavné skupiny baktérií | Rod baktérií

1.Ohýbanie baktérií s tenkými stenami, mobilné

výkon je zabezpečený posuvným - posuvný-

živé baktérie

2. Zakrivené baktérie s tenkými stenami, pohyblivý Treponema

je spojená s prítomnosťou axiálneho vlákna spirochéty Borrelia, Leptospira

3. Pevné baktérie s hrubými stenami, nepohyblivé

ny alebo mobilné vďaka flagella - eubaktérie

Mycéliové formy Mycobacterium, Actino-

myces, Nocardia, Strep-

B. Jednoduché jednobunkovce

2/voľné bývanie

gram-pozitívne:

koky Streptococcus, Staphy-

tyčinky netvoriace spóry Corynebacterium, Lis-

teria, Erysipelothrix

spórotvorné tyčinky

vrátane obligátne aeróby Bacillus

vrátane obligátne anaeróby Clostridium

b. gram negatívny:

koky Neisseria

nekoliformné baktérie

Spirillum v tvare špirály

vrátane rovné, veľmi malé tyčinky Pasteurella, Brucella,

Yersinia, Francisella,

Haemophilus, Borde-

coli

vrátane fakultatívne anaeróby Escherichia, Salmone-

lla, Shigella, Klebsiel-

la, Proteus, Vibrio

vrátane obligátne aeróby Pseudomonas

vrátane obligátne anaeróby Bacteroides, Fuso-

4. Bez bunkových stien Mycoplasma, Močovina-

3.Štruktúra bakteriálnej bunky.

Povinné organely sú: jadrový aparát, cytoplazma, cytoplazmatická membrána.

Voliteľné(menší) konštrukčné prvky sú: bunková stena, tobolka, spóry, pili, bičíky.

1.V strede bakteriálnej bunky je nukleoid- jadrový útvar, reprezentovaný najčastejšie jedným prstencovým chromozómom.

Systematika a klasifikácia mikroorganizmov

Pozostáva z dvojvláknového reťazca DNA. Nukleoid nie je oddelený od cytoplazmy jadrovou membránou.

2.Cytoplazma- komplexný koloidný systém obsahujúci rôzne inklúzie metabolického pôvodu (zrná volutínu, glykogénu, granulózy atď.), ribozómy a ďalšie prvky systému syntetizujúceho proteíny, plazmidy (extranukleoidná DNA), mezozómy(vznikajú v dôsledku invaginácie cytoplazmatickej membrány do cytoplazmy, podieľajú sa na energetickom metabolizme, sporulácii a tvorbe medzibunkovej priehradky pri delení).

3.Cytoplazmatická membrána obmedzuje cytoplazmu navonok, má trojvrstvovú štruktúru a plní množstvo dôležitých funkcií - bariéra (vytvára a udržiava osmotický tlak), energia (obsahuje veľa enzýmov) systémy – dýchacie, redox, uskutočňuje prenos elektrónov), transport (prenos rôznych látok do bunky a z bunky).

4.Bunková stena- je súčasťou väčšiny baktérií (okrem mykoplazmy, acholeplazmy a niektorých ďalších mikroorganizmov, ktoré nemajú skutočnú bunkovú stenu).

Má množstvo funkcií, poskytuje predovšetkým mechanickú ochranu a stály tvar buniek, s jeho prítomnosťou sú vo veľkej miere spojené antigénne vlastnosti baktérií. Skladá sa z dvoch hlavných vrstiev, z ktorých vonkajšia je plastickejšia, vnútorná je tuhá.

Hlavná chemická zlúčenina bunkovej steny, ktorá je špecifická iba pre baktérie - peptidoglykán(kyseliny mureové). Dôležitá charakteristika pre taxonómiu baktérií závisí od štruktúry a chemického zloženia bakteriálnej bunkovej steny - Súvislosť s Gramovým farbením.

V súlade s tým sa rozlišujú dve veľké skupiny: gram-pozitívne („gram +“) a gram-negatívne („gram -“) baktérie. Stena grampozitívnych baktérií po Gramovom farbení zadržiava komplex jódu s genciánová violeť(sfarbené do modrofialova), gramnegatívne baktérie po ošetrení tento komplex a zodpovedajúcu farbu strácajú a v dôsledku farbenia fuchsínom sú sfarbené do ružova.

Vlastnosti bunkovej steny grampozitívnych baktérií.

Silná, hrubá, jednoducho organizovaná bunková stena, ktorej dominuje peptidoglykán a kyselina teichoová, žiadne lipopolysacharidy (LPS) a často žiadna kyselina diaminopimelová.

Vlastnosti bunkovej steny gramnegatívnych baktérií.

Bunková stena je oveľa tenšia ako u grampozitívnych baktérií a obsahuje LPS, lipoproteíny, fosfolipidy a kyselinu diaminopimelovú.

Štruktúra je zložitejšia – je tam vonkajšia membrána, bunková stena je teda trojvrstvová.

Keď sú grampozitívne baktérie ošetrené enzýmami, ktoré ničia peptidoglykán, objavia sa štruktúry úplne bez bunkovej steny - protoplasty.

Ošetrenie gramnegatívnych baktérií lyzozýmom ničí iba peptidoglykánovú vrstvu bez úplného zničenia vonkajšej membrány; takéto štruktúry sa nazývajú sféroplasty. Protoplasty a sféroplasty majú guľovitý tvar (táto vlastnosť je spojená s osmotickým tlakom a je charakteristická pre všetky bezbunkové formy baktérií).

L-formy baktérií.

Pod vplyvom množstva faktorov, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú bakteriálnu bunku (antibiotiká, enzýmy, protilátky atď.), L— transformácia baktérie, čo vedie k trvalej alebo dočasnej strate bunkovej steny.

L-transformácia nie je len formou premenlivosti, ale aj adaptáciou baktérií na nepriaznivé životné podmienky. V dôsledku zmien antigénnych vlastností (strata O- a K-antigénov), poklesu virulencie a iných faktorov získavajú L-formy schopnosť zotrvať po dlhú dobu ( pretrvávať) v tele hostiteľa, udržiavajúc pomalý infekčný proces.

Strata bunkovej steny spôsobuje, že L-formy sú necitlivé na antibiotiká, protilátky a rôzne chemoterapeutické lieky, ktorých miestom aplikácie je bakteriálna bunková stena.

Nestabilný L-formy sú schopné obrátene do klasických (pôvodných) foriem baktérií, ktoré majú bunkovú stenu. Existujú aj stabilné L-formy baktérií, neprítomnosť bunkovej steny a neschopnosť premeniť sa na klasické formy baktérií sú geneticky fixované.

V mnohých ohľadoch sú veľmi podobné mykoplazmám a iným Mollicutes- baktérie, v ktorých ako taxonomický znak chýba bunková stena. Mikroorganizmy patriace medzi mykoplazmy sú najmenšie prokaryoty, nemajú bunkovú stenu a ako všetky bakteriálne bezstenné štruktúry majú guľovitý tvar.

K povrchovým štruktúram baktérií(voliteľné, ako bunková stena), zahŕňajú tobolka, bičíky, mikroklky.

Kapsula alebo slizničná vrstva obklopuje membránu mnohých baktérií.

Zlatý klinec mikrokapsula, prezradil kedy elektrónová mikroskopia vo forme vrstvy mikrofibríl, a makrokapsula, zistiteľné svetelnou mikroskopiou. Kapsula je ochranná štruktúra (predovšetkým pred vysychaním), u mnohých mikróbov je faktorom patogenity, zabraňuje fagocytóze a inhibuje prvé štádiá ochranných reakcií – rozpoznávanie a vstrebávanie. U saprofytov tobolky sa tvoria vo vonkajšom prostredí, v patogénoch, častejšie v organizme hostiteľa. Existuje množstvo metód na farbenie kapsúl v závislosti od ich chemického zloženia.

Kapsula sa často skladá z polysacharidov (najbežnejšia farba je Ginsu), menej často z polypeptidov.

Flagella. Pohyblivé baktérie môžu kĺzať (pohybujú sa po pevnom povrchu v dôsledku vlnovitých kontrakcií) alebo plávať, pohybovať sa vďaka vláknitým špirálovito zakriveným proteínom ( flagellinaceae chemickým zložením) útvary – bičíky.

Na základe umiestnenia a počtu bičíkov sa rozlišuje množstvo foriem baktérií.

1.Monotrichné - majú jeden polárny bičík.

2. Lofotrichy - majú polárne umiestnený zväzok bičíkov.

3. Amphitrichy - majú bičíky na diametrálne opačných póloch.

4.Peritrichy - majú bičíky po celom obvode bakteriálnej bunky.

Schopnosť cieľavedomého pohybu (chemotaxia, aerotaxia, fototaxia) u baktérií je podmienená geneticky.

Fimbrie alebo mihalnice- krátke nite, v veľké množstvá okolitá bakteriálna bunka, pomocou ktorej sa baktérie prichytávajú na substráty (napríklad na povrch slizníc).

Teda fimbrie sú faktory adhézie a kolonizácie.

F-pili (faktor plodnosti)- prístroj bakteriálna konjugácia, sa nachádzajú v malom množstve vo forme tenkých proteínových vlákien.

Endospóry a sporulácia.

Sporulácia- spôsob uchovávania určitých druhov baktérií v nepriaznivé podmienkyživotné prostredie.

Endospóry sa tvoria v cytoplazme, sú to bunky s nízkou metabolickou aktivitou a vysokou odolnosťou ( odpor) na sušenie, chemické faktory, vysoká teplota a iné nepriaznivé environmentálne faktory. Na identifikáciu spór sa často používa svetelná mikroskopia. podľa Ožeška. Vysoká odolnosť je spojená s vysokým obsahom vápenatá soľ kyseliny dipikolínovej spóry v škrupine.

Lokalizácia a veľkosť spór v rôznych mikroorganizmoch sa líši, čo má diferenciálny diagnostický (taxonomický) význam. Hlavné fázy „životného cyklu“ spór sporulácia(zahŕňa prípravné štádium, štádium prespory, tvorbu škrupín, dozrievanie a dormanciu) a klíčenie, končiace tvorbou vegetatívnej formy. Proces sporulácie je daný geneticky.

Nekultivovateľné formy baktérií.

Mnohé druhy gramnegatívnych baktérií, ktoré netvoria spóry, majú špeciálny adaptívny stav – nekultivovateľné formy.

Majú nízku metabolickú aktivitu a aktívne sa nerozmnožujú, t.j. Netvoria kolónie na pevných živných pôdach a nie sú detekované kultiváciou. Sú vysoko odolné a môžu zostať životaschopné niekoľko rokov. Nedetekuje sa klasickými bakteriologickými metódami, zisťuje sa len pomocou genetických metód ( polymerázová reťazová reakcia - PCR).

Princípy bakteriálnej taxonómie. Systematizácia, t. j. usporiadanie predstáv o akýchkoľvek predmetoch, skupinách živých bytostí vrátane mikroorganizmov, je nevyhnutné na uľahčenie rozpoznávania týchto predmetov, pričom sa stanovuje stupeň vzťahu alebo fyziologickej podobnosti medzi jednotlivcami alebo skupinami jednotlivcov. Systematizácia poznatkov o mikroorganizmoch výrazne uľahčuje praktickú prácu s nimi.

Neexistuje však dostatočne vedecky podložený systém klasifikácie baktérií (berúc do úvahy rodinné vzťahy v rámci skupiny a medzi skupinami mikroorganizmov). Vysvetľujú to ťažkosti pri štúdiu vonkajších znakov a fyziologických vlastností, ktoré sa často menia v rôznych životných podmienkach; nedostatočne spoľahlivé metódy na stanovenie stupňa príbuznosti a nedostatok jasných predstáv o evolučnom vývoji mikroorganizmov vo všeobecnosti.

Najmodernejším systémom klasifikácie baktérií je Medzinárodná Bergeyova klasifikácia. V roku 1974 vyšlo ôsme vydanie, na príprave ktorého sa podieľalo 131 autorov z 15 krajín.

Systematické kategórie v tejto klasifikácii sú kráľovstvo, oddelenie, skupina, čeľaď, rod, druh. Všetky baktérie sú zaradené do kráľovstva Procaryotae (organizmy, ktoré nemajú diferencované jadro), ktoré sa delí na dve divízie.

Druhá časť obsahuje všetky baktérie zaujímavé pre technickú a potravinársku mikrobiológiu. Sú rozdelené do 19 skupín. Najdôležitejšie rodiny sú opísané v skupinách: 3, 7, 8,9, 14, 15, 16. Tento klasifikačný systém sa od svojho prvého vydania v roku 1923 neustále zdokonaľoval. Úvod k ôsmemu vydaniu Burgeeho sprievodcu naznačuje, že naďalej prebieha jeho zdokonaľovanie a preskupovanie systematických celkov.

IN praktická práca Dodnes využívajú základy prvej vedeckej klasifikácie, ktorú v roku 1896 vytvorili K. Lehmann a R. Neumann. Ak vezmeme do úvahy zmeny, ktoré sa v nich v priebehu času vykonali, všetky baktérie sú rozdelené do troch rodín - tyčinkovité, guľovité a stočené.

Keďže každá čeľaď obsahuje veľa veľmi rôznorodých organizmov, rodiny sa delia na rody. Rodina guľovitých baktérií sa teda v závislosti od povahy spojenia buniek do skupín delí na rody: mikrokoky, streptokoky, sarcin.

V určitých odvetviach mikrobiológie, napríklad v medicíne, existujú aj rody diplokokov a tetrakokov.

Čeľaď tyčinkovitých baktérií sa delí na tri rody: vlastný rod baktérií, ktorý zahŕňa všetky baktérie, ktoré nie sú schopné tvoriť spóry; rod bacilov, ktorý zahŕňa aeróbne formy, ktoré sú schopné tvoriť spóry; rod Clostridia, ktorý zahŕňa anaeróbne tyčinkovité formy spór.

Čeľaď stočených baktérií sa v závislosti od stupňa kľukatosti zvyčajne delí na rod Vibrios (baktérie zakrivené do tvaru čiarky), rod Spirilla (veľké, jemne stočené) a rod Spirochetes (tenké, veľmi stočené bunky).

Rozdelenie na rody nestačí na orientáciu vo vlastnostiach baktérií, keďže je založené len na vonkajších znakoch. Každý rod obsahuje baktérie, ktoré sú vzhľadovo podobné, ale často majú úplne odlišné fyziologické vlastnosti a vlastnosti. Rod baktérií teda zahŕňa pôvodcu hnilobných procesov - Bacillus subtilis, pôvodcov fermentácie mlieka - bulharský bacil atď., A pôvodcov potravinových infekcií - bacily týfusu, dyzentéria. Preto sa rody delia na druhy.

Pri určovaní typu baktérie sa okrem morfologických charakteristík (motilita, vzťah k diagnostickým škvrnám a pod.), fyziologických (potreba kyslíka, schopnosť využívať rôzne cukry a pod.) a kultúrnych (povaha vytvorených kolónií, rastové vlastnosti) na niektorých živných médiách atď.). Názov bakteriálneho druhu sa spravidla skladá z dvoch slov, z ktorých prvé označuje príslušnosť k rodu a druhé priamo označuje druh. Druhové meno sa píše s veľkým písmenom, špecifické meno s malým písmenom. Takže meno je Bact. fluorescens označuje tyčinkovité baktérie, ktoré nenesú spóry (rod baktérií), ktoré produkujú pigment fluoresceín (druh - fluorescencia).

Princípy systematiky a klasifikácie baktérií.

Systematika sa zaoberá popisom druhov organizmov, zisťovaním miery príbuzných vzťahov medzi nimi a ich spájaním do klasifikačných jednotiek (taxónov). Klasifikácia je neoddeliteľnou súčasťou taxonómie. Ide o distribúciu organizmov v súlade s ich charakteristikami do rôznych taxónov. Taxonómia- náuka o princípoch a spôsoboch distribúcie (klasifikácia) organizmov v hierarchickom pláne. Základnou taxonomickou jednotkou v biológii je druh.

Veľké taxonomické jednotky: rod, čeľaď, rad, trieda. Ďalšie kategórie: podrod, podtyp, podrad, podtrieda.

Druh je skupina organizmov, ktoré sú navzájom úzko príbuzné, majú spoločný pôvod, v danom štádiu evolúcie, vyznačujúce sa určitými morfologickými, biochemickými a fyziologickými vlastnosťami, oddeleným výberom od iných druhov a prispôsobené špecifickému biotopu. .

Na ich klasifikáciu sa používajú špecifické vlastnosti mikroorganizmov, množstvo charakteristík a vlastností:

1.Morfologické charakteristiky – veľkosť, tvar a charakter relatívnej polohy.

2. Tinktoriálne vlastnosti - schopnosť maľovať rôznymi farbami. Dôležitou vlastnosťou je Gramovo farbenie, ktoré závisí od štruktúry a chemického zloženia bunkovej steny. Keď je bunková stena zničená alebo stratená (v prípade L-transformácie), stávajú sa gramnegatívne. Na základe tejto vlastnosti sú všetky baktérie rozdelené na gramnegatívne (sfarbené do červena) a grampozitívne (sfarbené do fialova).

3 kultúrne vlastnosti- Vlastnosti rastu baktérií na tekutých a pevných živných médiách. Rast v tekutom médiu s tvorbou filmu, sedimentu, zákalu.

Rast na hustých živných médiách vo forme kolónií sa zdá byť možné určiť: tvar, veľkosť, okraje kolónií, povrch, priehľadnosť a ďalšie vlastnosti.

V mikrobiológii sa používajú špeciálne termíny:

Ø Kolónia– viditeľné voľným okom izolovaná štruktúra vytvorená ako výsledok rozmnožovania a akumulácie baktérií počas určitej doby inkubácie.

Ø Inkubačná doba- čas rastu baktérií.

Kolónia sa vytvorí z jednej rodičovskej bunky alebo niekoľkých rovnakých buniek. Subkultúrou z izolovanej kolónie možno získať čistú kultúru patogénu.

Ø Kultúra– Celá zbierka baktérií pestovaných na pevnom alebo tekutom živnom médiu.

Ø Čistá kultúra patogénu- jeden druh baktérií pestovaných na hustom živnom médiu. Aby sa predišlo diagnostickým chybám v bakteriológii, študujú sa iba vlastnosti čistých homogénnych kultúr.

Ø Kmeň- konkrétny príklad daného druhu.

4. Pohyblivosť baktérií – rozlišovať mobilné a stacionárne Mobilné sa delia na plazivé alebo kĺzavé, plávajúce, pohybujúce sa vo vlnách.

5. Sporulácia - Tvar a povaha usporiadania spór v bunke.

6.Fyziologické vlastnosti – spôsoby výživy, typ dýchania, rast a rozmnožovanie.

7. Biochemické vlastnosti – schopnosť fermentovať (rozkladať) sacharidy, proteolytická aktivita, tvorba indolu, sírovodíka.

8. Genostimatika - Štúdium nukleotidového zloženia DNA a charakteristík genómu. Presnou metódou na stanovenie genetického vzťahu medzi baktériami je určenie stupeň homológie DNA.Čím viac identických génov existuje, tým vyšší je stupeň homológie DNA a tým bližší je genetický vzťah. Metóda molekulovej hybridizácie DNA-DNA používa sa na taxonómiu baktérií. Ak rozsah homológie DNA od 60 do 100 % určuje príslušnosť k rovnakému druhu, stupeň homológie od 40 do 60 % určuje príslušnosť k rôznym rodom.

V súčasnosti neexistuje univerzálna, iba správna klasifikácia. V závislosti od aktuálnej úlohy možno mikroorganizmy klasifikovať podľa morfologických charakteristík (tyčinky, koky, stočené atď.), podľa tinktorických charakteristík (grampozitívne, gramnegatívne atď.), podľa fyziologických charakteristík (termofilné, psychrofilné, acidofilné, aeróbne a pod.), podľa ekologických charakteristík (dusík viažuce, nitrifikačné, sulfátové redukujúce, celulózovo deštruktívne a pod.), podľa medzidruhových vzťahov (antagonisti, synnergisti, komenzály a pod.), podľa typov taxíkov, genotypové a fylogenetické charakteristiky. Mikroorganizmy sa tiež klasifikujú podľa stupňa nebezpečenstva pre ľudí, zvieratá a životné prostredie. Klasifikácia mikroorganizmov je teda subjektívnym spracovaním objektívnych charakteristík.

Moderná taxonómia mikroorganizmov zahŕňa tri hlavné oblasti:

1. Charakteristika mikroorganizmov- získavanie všetkých druhov informácií o vlastnostiach a parametroch potrebných na klasifikáciu určovaných mikroorganizmov ku konkrétnemu taxónu.

2. Klasifikácia alebo taxonómia, t.j. proces zoraďovania mikroorganizmov do taxonomických skupín na základe podobnosti.

3. Nomenklatúra- priraďovanie vedeckých názvov k taxonomickým skupinám (taxónom).

Hlavnou taxonomickou jednotkou v taxonómii mikroorganizmov je vyhliadka. Podľa všeobecných biologických pojmov je druh skupinou blízko príbuzných organizmov, ktoré majú spoločný pôvod a v danom štádiu evolúcie sa vyznačujú určitými morfologickými, biochemickými a fyziologickými vlastnosťami, izolovanými selekciou z iných druhov a prispôsobené do konkrétneho biotopu. Dôležitou druhovou charakteristikou je schopnosť organizmov krížiť sa a produkovať potomstvo.

Definícia druhu v baktériách sa zásadne líši od klasickej definície biologického druhu, pretože nemajú sexuálnu metódu rozmnožovania. Podľa moderných koncepcií rovnaký typ baktérií zahŕňa blízko príbuzné organizmy so 70% úrovňou homológie DNA a podobným súborom morfologických, biochemických a fyziologických charakteristík.

Nasledujúce taxonomické kategórie sa tiež používajú v hierarchickej klasifikácii mikroorganizmov: poddruh- skupina blízko príbuzných podobných organizmov vnútri milý s úrovňou homológie DNA nad 70 %; rod- taxonomická skupina združujúca príbuzné druhy a ďalej - rodina, podrad, poriadok, podtrieda, trieda, kráľovstvo A domény(alebo superkráľovstvo). V súčasnosti sú väčšinou opísané rodiny a domény, zatiaľ čo zostávajúce taxonomické skupiny sú v procese systematizácie.

Obr.2. Univerzálny fylogenetický strom živých organizmov.

Hlavné metódy modernej polyfázickej taxonómie sú: genotypová, fenotypová a fylogenetická.

Genotypová metóda je dominantná v polyfázickej taxonómii. Je založená na štúdiu zloženia C+G DNA, na štúdiu homológie DNA-rRNA, na stanovení príbuzných vzťahov medzi mikroorganizmami, ktoré sú kódované v nukleotidových sekvenciách génov 16S alebo 23S rRNA. Napríklad pri určovaní, či mikroorganizmus patrí k určitému druhu, hrá primárnu úlohu úroveň podobnosti nukleotidových sekvencií DNA okolo 70 %. Preto sa genotypová metóda často nazýva metóda genómového odtlačku.

Fenotypové štúdie sa najčastejšie používajú v rôznych schémach na identifikáciu mikroorganizmov, na formálny popis taxónu, od odrody a poddruhu až po rod a čeľaď. Zatiaľ čo genotypové údaje sú potrebné na umiestnenie taxónu do fylogenetického stromu a klasifikačného systému, fenotypová charakterizácia poskytuje popisné informácie, ktoré umožňujú identifikáciu konkrétneho druhu mikroorganizmu. Klasické fenotypové charakteristiky zahŕňajú morfologické, fyziologické, biochemické, chemotaxonomické a sérologické charakteristiky mikroorganizmov.

Morfologické charakteristiky naznačujú, akú veľkosť a tvar má mikroorganizmus (kok, tyčinka, špirála), či má puzdro alebo spóry, či sú bunky spojené do reťazcov, tetrád alebo paketov, či majú bičíky a ako sa nachádzajú, či bunky sú zafarbené Gram. Bakteriálna morfológia zahŕňa štúdium kultúrnych vlastností, t.j. rastový vzor na živných pôdach, tvar kolónií na pevných živných pôdach, tvorba pigmentu.

Fyziologické znaky charakterizujú mechanizmus metabolizmu, spôsob získavania energie, schopnosť daného mikroorganizmu premieňať určité látky, jeho vzťah k uhlíku, dusíku, kyslíku, teplote, pH prostredia.

Biochemické vlastnosti sú určené schopnosťou mikroorganizmov rozkladať určité cukry, vytvárať sírovodík, amoniak a iné zlúčeniny.

Chemotaxonomické znaky charakterizujú chemické zloženie bunkovej cytoplazmy. Pri klasifikácii mikroorganizmov sa široko využíva taxonomická špecifickosť zloženia mastných kyselín, lipoproteínov, lipopolysacharidov, pigmentov, polyamínov, proteínov a iných chemických zložiek bunky.

Sérologické vlastnosti alebo sérotypizácia sú založené na identifikácii variability antigénnych zložiek bakteriálnych buniek. Takými zložkami môžu byť bičíky a fimbrie. kapsuly, bunkovú stenu, enzýmy a toxíny. Na identifikáciu antigénnych vlastností bakteriálnej bunky sa používajú rôzne sérologické reakcie: precipitačná reakcia, adhézna reakcia komplementu, precipitácia atď.

Fenotypové charakteristiky sa teda vyznačujú veľkým objemom a rôznorodosťou získaných informácií, ktoré je ťažké manuálne spracovať. Bola potrebná počítačová, numerická analýza získaných údajov. Objavila sa numerická (numerická) taxonómia, ktorá umožňuje analyzovať fenotypové a genotypové charakteristiky mikroorganizmov pomocou počítačových programov. Použitie numerickej analýzy v taxonomickej praxi sa nazýva „počítačová identifikácia“.

Fylogenetické metódy (z gréckeho phylon - rod, kmeň a genéza - vznik, vznik) nám umožňujú sledovať proces historického vývoja mikroorganizmov ako celku, tak aj ich jednotlivých taxonomických skupín: druhov, poddruhov, rodov, čeľadí, podradov, radov. , podtriedy, triedy , kráľovstvá a domény.

Fylogenetické vzťahy medzi mikroorganizmami sú študované pomocou metód genómového fingerprintingu, molekulárnej biológie a počítačovej identifikácie. Na základe získaných údajov sú skonštruované fylogenetické stromy, ktoré odrážajú evolučné vzťahy medzi mikroorganizmami (obr. 3). Vytvorené fylogenetické stromy nemožno použiť na zostavenie hierarchickej klasifikácie mikroorganizmov a nenahrádzajú taxonómiu. Sú jedným z jeho prvkov.

Nomenklatúra- zaoberá sa otázkami presných a jednotných pomenovaní. Ide o systém mien používaných v určitej oblasti poznania. V súlade s medzinárodnými pravidlami sa názvy priraďujú k taxonomickým skupinám mikroorganizmov.

Ešte pred zavedením prvých pravidiel názvoslovia bolo popísaných obrovské množstvo mikroorganizmov. Okrem toho by sa tá istá baktéria mohla klasifikovať do taxónov s rôznymi názvami. Aby sa tomu zabránilo, Medzinárodný nomenklatúrny kód definoval všetky prioritné názvy baktérií publikované od 1. mája 1753. V dôsledku toho bol vytvorený „Zoznam uznaných názvov baktérií“, ktorý vstúpil do platnosti 1. januára 1980. V súčasnosti sa názov mikroorganizmov prideľuje v súlade s pravidlami Medzinárodného kódexu nomenklatúry baktérií. Pôsobnosť Kódexu sa vzťahuje len na pravidlá prideľovania a používania vedeckých názvov mikroorganizmov. Otázky klasifikácie sa riešia nezávisle od Kódexu na základe prebiehajúcich taxonomických štúdií.

Ryža. 3. Fylogenetický strom baktérií.

V mikrobiológii, rovnako ako v biológii, bola na označenie bakteriálnych druhov prijatá dvojitá (binárna) nomenklatúra, ktorú v roku 1760 navrhol Carl Linné.

Prvé slovo označuje názov rodu. Zvyčajne je to latinské slovo, píše sa s veľkým písmenom a charakterizuje nejakú morfologickú alebo fyziologickú charakteristiku alebo meno vedca, ktorý tento mikrób objavil. Napríklad na počesť francúzskeho vedca L. Pasteura bol pomenovaný rod „Pasteurella“, americký mikrobiológ Salmon – rod „Salmonella“, nemecký vedec T. Escherich – rod „Escherichia“, japonský mikrobiológ Shiga – tzv. rod „Shigella“, anglickí bakteriológovia D. Bruce a S. Ervina - rody „brucella“ a „ervinia“, ruskí vedci Kuznetsov a Lamblya - rody „Kuznetsovia“ a „lamblia“ atď. Názov rodu mikroorganizmu sa zvyčajne skracuje na jedno alebo dve písmená.

Druhé slovo označuje špecifické epiteton v názve mikroorganizmu a je spravidla derivátom podstatného mena, ktoré opisuje farbu kolónie, zdroj pôvodu mikroorganizmu, proces alebo chorobu, ktorú spôsobuje. Názov druhu sa píše s malým písmenom a nikdy sa neskracuje. Napríklad Escherichia coli znamená, že Escherichia žije v črevách, Pasterella pestis znamená pasteurella, ktorá spôsobuje mor, Bordetetia pertussis znamená bordetella, ktorá spôsobuje kašeľ, Clostridium tetani znamená klostrídia spôsobujúca tetanus atď.

S.N. Winogradsky a M. Beijerink, berúc do úvahy rôznorodosť bakteriálneho metabolizmu, navrhli, aby meno rodu odrážalo vlastnosti spojené s morfológiou, ekológiou, biochémiou a fyziológiou mikroorganizmov. Takto sa objavili názvy, ktoré sú kľúčom k vlastnostiam mikroorganizmu: Acetobacter (kyselinotvorné baktérie), Nitrosomonas (nitrifikačné baktérie), Azotobakter (baktérie fixujúce vzdušný dusík), Chromobakterium (pigmentované baktérie), B. stearothermophiliis (voskovité teplomilné baktérie) atď.

Niekedy sa považuje za neoddeliteľnú súčasť taxonómie identifikácia(definícia) mikroorganizmov. To však nie je úplne správne, keďže pri identifikácii sa využívajú už vytvorené klasifikačné systémy a špecifické charakteristiky mikroorganizmov uvedené v identifikačných kľúčoch (tabuľkách). Schémy identifikácie mikroorganizmov sú akýmsi testom kvality klasifikačného systému. V deň identifikácie mikroorganizmov sú široko používané fenotypové a genotypové metódy, metódy počítačovej identifikačnej analýzy a genómové odtlačky prstov.

V roku 1923 vydal D. Bergi prvú medzinárodnú identifikáciu baktérií. Nasledujúce vydania pripravil Medzinárodný výbor pre taxonómiu baktérií. Deviate a posledné americké vydanie Bergey's Manual of Determinative Bacteriology vyšlo v roku 1994. Skrátený názov manuálu je BMDB-9. V ruskom preklade bol BMDB-9 vydaný v roku 1997. Predstavuje diverzitu prokaryotov a robí krok vpred pri pokusoch identifikovať mikroorganizmy izolované z prostredia.

Podľa BMDB-9 sú baktérie rozdelené (podľa fenotypových charakteristík) do štyroch hlavných kategórií:

1. Gramnegatívne eubaktérie s bunkovými stenami.

2. Gram-pozitívne eubaktérie s bunkovými stenami.

3. Eubaktérie bez bunkových stien.

4. Archaebaktérie.

Hlavným predmetom identifikácie mikroorganizmov je čistá kultúra izolovanej baktérie, nazývaná „kmeň“ alebo „klon“.

Kmeň(z nem. stammen - vyskytovať sa) je bakteriálna kultúra toho istého druhu izolovaná z rôznych predmetov alebo z toho istého predmetu v rôznom čase a líšiaca sa drobnými zmenami vlastností (napríklad citlivosť na antibiotiká, enzymatická aktivita, schopnosť tvoria toxíny). Typicky sú kmene rovnakého druhu prispôsobené špecifickému prostrediu.

Pod pojmom " bakteriálna kultúra» pochopiť populáciu mikrobiálnych buniek v danom mieste a čase. Môžu to byť mikroorganizmy pestované na pevnom alebo tekutom živnom médiu v laboratóriu. Kultúra mikroorganizmov vypestovaná na pevnom alebo tekutom živnom médiu z jedincov jedného druhu postupnými subkultúrami jednej kolónie sa nazýva tzv. čisté.

Čisté bakteriálne kultúry získané z jednej východiskovej bunky sa nazývajú klonov(z gréckeho klon - potomstvo). Klon je geneticky homogénna populácia.

Zmiešaná kultúra je kultúra heterogénnych mikroorganizmov izolovaná zo študovaného materiálu, napríklad z vody, pôdy, vzduchu.