Морфология микроорганизмов. Классификация. Морфологические формы бактерий

и генотипическими признаками в определенные группы (таксоны).
Различают два вида классификаций: филогенетические, или «естественные», и искусственные.
Построение естественной классификации - конечная цель таксономии бактерий, которая состоит в том, чтобы объединить родственные формы, связанные общностью происхождения, и на этой основе создать филогенетическое древо бактерий. С этой целью все более эффективно используются молекулярно-генетические методы.

Систематика - это наука о разнообразии микроорганизмов и взаимоотношениях между ними; включает такие разделы, как классификация, таксономия, номенклатура и идентификация.

определенные группы (таксоны).
Исторически для практической идентификации микроорганизмов использовались искусственные классификации на основе фенотипических признаков, таких как
форма,
тип клеточной стенки,
отношение к кислороду,
процентное соотношение AT и GC пар в геноме.
Типичным примером такой классификации являлось «Руководство по определению бактерий Берджи» (Bergey's Manual of Determinative Bacteriology).

«Определитель бактерий», периодически выпускаемого Обществом американских бактериологов с привлечением крупных специалистов в области изучения тех или иных групп бактерий. Первое издание определителя было выпущено в 1923 г. группой американских бактериологов под руководством Д. X. Берги (1860 - 1937 гг.); девятое издание в 4 томах вышло в 1984 1989 гг.
В девятом издании «Определителя бактерий» Берги все обнаруженные организмы, отнесенные в царство Рrоcаrуоtaе, разделены на 33 группы на основе сходства фенотипических признаков
Признаки, по которым осуществляется разделение на группы, как правило, относятся к категории легко определяемых и вынесены в названия групп, например: грамотрицательные аэробные палочки и кокки (группа 4), анаэробные грамотрицательные кокки (группа 8), грамположительные палочки и кокки, образующие эндоспоры (группа 13), скользящие бактерии, образующие плодовые тела (группа 24). Основная идея классификации по Берги легкость идентификации бактерий.
Представленная в «Определителе бактерий» Берги система классификации является строго идентификационной и не решает задачи выявления эволюционных связей между прокариотами. 

Классификация микроорганизмов.

при сравнении генетических последовательностей, получаемых при секвенировании отдельных генов (в. т. ч. гена 16S рРНК) или полных геномов.
Она представлена на специализированных обновляемых интернет-ресурсах, таких как NCBI Taxonomy.

наоборот, микроорганизмы, расположенные на эволюционном древе далеко друг от друга, могут проявлять высокое фенотипическое сходство.
Молекулярно-генетические методы типирования бактерий можно разделить на связанные с секвенированием дНК и не связанные.

Классификация микроорганизмов. Генотипический подход

молярного содержание суммы гуанина и цитозина (ГЦ) в процентах от общего количества оснований ДНК у разных объектов, но ГЦ-показатель дает возможность только для грубого сравнения геномов.
Более тонкий метод оценки генетического сходства организмов - сравнение нуклеотидных последовательностей ДНК из разных источников методом ДНК-ДНК-гибридизации. Метод наиболее полезен для классификации на уровне вида, т.е. в случае высокой степени гомологии, и мало информативен для классификации объектов на уровне высоких таксонов
Методы анализа длин рестрикционных фрагментов: бактериальную ДНК обрабатывают рестриктазами (ферменты рестриктазы распознаютспецифические нуклеотидные последовательности и «разрезают» молекулу ДНК в строго определенном месте – сайты рестрикции); после электрофореза в геле анализируют степень генетического родства по количеству и расположению рестрикционных фрагментов (полос на электрофорезе)

Классификация микроорганизмов. Генотипический подход

методов, которые позволяют установить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК (сиквенс от англ. sequence).
В современной биологии эволюционную дистанцию оценивают по гомологии рДНК (участок ДНК, кодирующий рибосомальную или рРНК)
Выбор рРНК для решения проблем эволюционной систематики прокариот оказался удачным по ряду причин:
эти молекулы обнаружены у всех клеточных форм жизни, что указывает на их древнейшее происхождение;
их функции всегда одинаковы;
первичная структура в целом характеризуется высокой консервативностью;
особенностью рРНК является нахождение вне сферы действия отбора, поэтому данные молекулы эволюционирут в результате спонтанных мутаций, происходящих с постоянной скоростью, и накопление таких мутаций зависит только от времени.
Таким образом, мерой эволюционного расстояния между организмами служит количество нуклеотидных замен в молекулах сравниваемых рРНК.

Классификация микроорганизмов. Генотипический подход (продолжение)

наличию и составу клеточной стенки
подразделяются на Домены:

Живые организмы

Домен «Bacteria»
(эубактерии)

Домен «Archae»
(архебактерии)

Домен «Eucaria»
(эукариоты)

цитоскелетом, не позволяющим осуществлять эндоцитоз и экзоцитоз, размножением путём бинарного деления.
– только в пределах домена Bacteria встречается пептидогликан в составе клеточной стенки.

Археи (Archaea)
– схожи с бактериями по типу организации клетки, однако устройство большинства молекулярных систем роднит их с эукариотами.
– Важным отличием архей от других доменов является альтернативный химический состав мембран: они построены на основе простых эфиров фосфоглицерола и терпеновых спиртов.

Эукариоты (Eukaryota) – отличаются наличием ядра, множества внутренних мембранных структур, сложным цитоскелетом, наличием процессов митоза и мейоза.
По современным представлениям эукариоты имеют химерное происхождение – большая часть молекулярных систем происходит от древних архейных предков, в то время как митохондрии являются потомками симбиотических бактерий.

последовательностям гомологичных участков на 95%.

Классификация на примере возбудителя столбняка

основу классификации, в современной микробиологии широко используются специфические таксономические единицы:
Чистая культура - совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, сходных по основным свойствам;
Штамм - чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника;
Клон - совокупность потомков одной микробной клетки.

ТАКСОНОМИЯ

этих названий, выполняет функции «информационного языка».
В микробиологии, как и в биологии, принята бинарная номенклатура.
Согласно бинарной номенклатуре название рода пишется латинскими буквами с прописной, название вида – со строчной буквы. Например, возбудитель сибирской язвы пишется как Bacillus anthracis.
Идентификация – установление таксономического положения исследуемого штамма, что является наиболее важным аспектом микробиологической диагностики инфекционных заболеваний.
Идентификация осуществляется на основе изучения фено- и генотипических характеристик изучаемого инфекционного агента и сравнения их с характеристиками известных видов.

спора)
Тинкториальные свойства – отношение к окраске
По форме бактериальной клетке выделяют:
Кокковидные
Палочковидные
Извитые
нитевидные

шаровидную форму, так и вытянутую или вогнутую с одной стороны

Стафилококки-это кокки, расположенные неправильными скоплениями , т.к. деление клеток идет в нескольких плоскостях

Стрептококки -это кокки, расположенные цепочками , т.к. деление клеток идет в одной плоскости и клетки после деления не расходятся

Диплококки: менингококки гонококки пневмококки

стрептококки,
диплококки,
тетракокки,
сарцины,
стафилококки

способности образовывать споры.

Клостридии- грам+ палочки
с закругленными концами, внутри эндоспоры(не окрашиваются)

Энтеробактерии – Грам- палочки с закругленными концами
Е.coli Klebsiella (расположены
парами под общей капсулой)

Холерный вибрион- изогнутые грам- палочки с закругленными концами

(возбудитель сибирской язвы) - грам+ палочки с обрубленными концами, расположены цепочками

Возбудитель дифтерии- грам+ палочки с утолщениями на полюсах

концами

Fusobacterium- грам- палочки с заостренными концами