Биологический каталог




Руководство к практическим занятиям по микробиологии

Автор М.Н.Пименова, Н.Н.Гречушкина, Л.Г.Азова, А.И.Нетрусов и др.

ваний в публикации другими исследователями вместо указанных комбинаций ставится фамилия ученого, выделившего и описавшего микроорганизм, в данном случае Prosthecochtoris aestuarii Gorlenko, 1970. Однако такая информация о виде дается не всегда, обычно приводится только его родовое название и видовой эпитет. Информацию об авторе, выделившем штамм, и дате первой публикации штамма при необходимости берут из определителей и каталогов.

112. ОПИСАНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Как уже отмечалось выше, принципы классификации и идентификации разных групп прокариот и зукариотных микроорганизмов имеют существенные различия. Идентификация грибов до классов, порядков и семейств основана на характерных чертах строения и способах образования в первую очередь половых структур. Кроме того, используется характеристика бесполых спо-роношений, строение и степень развития мицелия (зачаточный, хорошо развитый, септированный или несептированный), культу-ральные (колония) и физиологические признаки. Дифференциация родов внутри семейств и идентификация видов проводятся с применением морфологических признаков, полученных с использованием электронной микроскопии, а также фшиологических и культуральных особенностей. Единого определителя для идентификации всех грибов не существует, поэтому вначале определяют класс или порядок идентифицируемого гриба и далее пользуются соответствующим определителем для этого класса или порядка.

Идентификация дрожжевых грибов, которые относятся к числу широко используемых объектов разных микробиологических исследований, основана на культуральных (макроморфологичес-ких), цитологических, физиолого-биохимических особенностях, характеристике жизненных циклов и полового процесса, специфических признаках, связанных с экологией, и проводится с использованием специальных определителей для дрожжей.

В основе систематики микроскопических форм водорослей лежит строение их клеток и состав пигментов. Определение систематического положения простейших проводится с использованием морфологических особенностей и жизненных циклов. Таким образом, идентификация эукариот базируется главным образом на особенностях их морфологии и циклов развития.

Идентификация прокариот, которые морфологически менее разнообразны, чем эукариоты, основана на использовании широкого спектра фенотипических, а во многих случаях и генотипичес-ких признаков. Она в большей степени, чем идентификация эукариот, основывается на функциональных признаках, поскольку большинство бактерий можно идентифицировать не по их внешнему виду, а только выяснив, какие процессы они способны осуществлять.

При описании и идентификации бактерий изучают их культу-ральные свойства, морфологию, организацию клетки, физиолого-биохимические особенности, химический состав клеток, содержание гуанина и цитозина (ГЦ) в ДНК и другие фено- и генотипи-ческие признаки. При этом необходимо соблюдать следующие правила, работать с чистыми культурами, применять стандартные методы исследования, а также использовать для инокуляции клетки, находящиеся в активном физиологическом состоянии.

Культуральные свойства, т. е. характерные особенности роста бактерий на плотных и жидких питательных средах (см. гл. 9) обычно используют для их характеристики, однако для идентификации применяют довольно редко.

Морфологическая характеристика и организация клеток бактерий (см. гл. 6) включает такие признаки, как форма и размеры клеток, их подвижность, наличие жгутиков и тип жгутикования, способность к спорообразованию. Полезным может оказаться также выявление в клетках характерных мембранных систем и органелл (хлоросом, карбоксисом, фикобилисом, газовых вакуолей и т. д.), присущих отдельным группам бактерий, а также включений (параспоральных телец, гранул волютина, поли-^-гид-роксибутирата, полисахаридов и т. д.). Первостепенное значение для систематики бактерий придается окраске клеток по Граму и строению их клеточных стенок.

Физиолого-биохимические свойства включают прежде всего

установление способа питания исследуемой бактерии (фото/хемо-, авто/гетеротрофия) и типа энергетического метаболизма (способность к брожению, аэробному или анаэробному дыханию или фотосинтезу). Важно определить такие признаки, как отношение бактерии к молекулярному кислороду, температуре, рН среды, солености, освещенности и другим факторам среды В данную группу признаков входит также перечень субстратов, утилизируемых в качестве источников углерода, азота и серы, потребность в витаминах и других факторах роста, образование характерных продуктов метаболизма, наличие некоторых ферментов. Для этого используют специальные тесты (см. гл. 9).

Многие тесты, применяемые для обнаружения перечисленных признаков (их иногда называют рутинными тестами), важны для диагностики и широко используются в медицинской микробиологии. Их постановка требует значительных затрат времени, большого количества сложных сред и реактивов, соблюдения стандартных условий проведения. Для ускорения и облегчения процесса идентификации некоторых микроорганизмов, имеющих главным образом медицинское значение, разработаны различные тест-системы: API-20E, Enterotube, Mycolube, Paiho-Tec, СИБ, ПБДЭ и другие. Например, система Enterotube, предназначенная для идентификации энтеробактерий, представляет собой пластиковую камеру с 12 ячейками, содержащими окрашенные диагностические среды. Засев всех сред производится поступательно-вращательными движениями через камеру петли с посевным материалом. Инкубацию проводят в течение 24 ч при 37°. О положительном или отрицательном результате теста судят по изменению цвета среды, разрыву агара (тест на газообразование), или после введения специальных реактивов (тест на образование индола, реакция Вогес—Проскауэра). Каждый признак обозначают определенной цифрой, поэтому полученные данные можно ввести в компьютер с соответствующей программой и получить ответ о таксономическом положении исследуемого штамма.

При идентификации симбиотических и паразитических (патогенных) бактерий важно установить специфичность симбионта к хозяину, а также устойчивость к антимикробным веществам и фагам (фаготипирование).

Определение состава клеток бактерий также имеет значение

для их систематики (хемосистематика). Хемотаксономические методы могут быть важными, в частности, для тех групп бактерий, у которых морфологические и физиологические характеристики ши* роко варьируются и недостаточны для проведения их удовлетворительной идентификации. В состав клеточных стенок разных прокариот входит несколько классов уникальных гетерополиме-ров: муреин (или псевдомуреин), липополисахариды, миколовые и тейхоевые кислоты. Состав клеточной стенки определяет и серологические свойства бактерий. Это лежит в основе иммунохими-ческих методов их идентификации.

В качестве хемотаксономического маркера иногда используют также липидный и жирнокислотный состав клеток бактерий. Интенсивное изучение жирных кислот стало возможным с развитием метода газо-хроматографического анализа. Различия в Составе липидов используют для идентификации бактерий на уровне рода и даже вида. Однако этот метод имеет определенные ограничения, поскольку содержание жирных кислот в клетках может зависеть от условий культивирования и возраста культуры.

В систематике некоторых бактерий учитывается состав хино-нов и других переносчиков электронов, а также пигментов.

Важная информация о взаимном родстве бактерий может быть получена при изучении клеточных белков — продуктов трансляции генов На основании изучения мембранных, рибосомных, суммарных клеточных белков, а также отдельных ферментов сформировалось новое направление — белковая таксономия. Спектры рибосомных белков относятся к числу наиболее стабильных и используются для идентификации бактерий на уровне семейства или порядка Спектры мембранных белков могут отражать родовые, видовые и даже внутривидовые различия. Однако характеристики химических соединений клетки не могут использоваться для идентификации бактерий изолированно от других данных, описывающих фенотип, поскольку нет критерия оценки значимости фенотипических признаков.

Нередко при идентификации бактерий, а иногда и других микроорганизмов, например дрожжей, используют метод нумери-ческой (или адансоновской) таксономии. В ее основе лежат идеи французского ботаника М. Адансона (М. Adanson), предложившего различные фенотипические признаки, поддающиеся учету, считать равноценными, что позволяет количественно выразить таксономические дистанции между организмами в виде отношения числа положительных признаков к общему числу изученных. Сходство между двумя исследуемыми организмами определяется путем количественной оценки возможно большего числа (обычно не менее ста) фенотипических признаков, которые подбирают так, чтобы их варианты были альтернативными и могли обозначаться знаками «минус» или «плюс». Степень сходства устанавливается яа основании количества совпадающих признаков и выражается ав виде коэффициента сходства (.S):

a-\-b

где and — суммы признаков, по которым штаммы А и В совпадают (а — оба штамма с положительными признаками; d — оба с отрицательными); Ь—сумма признаков, по которым штамм А положителен, а В — отрицателен; с — сумма признаков, по которым штамм А отрицателен, а штамм В положителен. Значение •коэффициента сходства может меняться от 0 до 1. Коэффициент 1 означает полную идентичность, а 0 — полное несходство. Оценки комбинаций признаков производят с помощью компьютера. Полученные результаты представляют в виде матрицы сходства и/или в виде дендрограммы. Нумерическая таксономия может применяться при оценке сходства между таксонами микроорганизмов только невысокого ранга (роды, виды). Она не позволяет делать непосредственные выводы относительно генетического родства микроорганизмов, однако в известной степени отражает их филогенетические свойства. Так, установлено, что фенотипические признаки бактерий, поддающиеся изучению в настоящее время, отражают от 5 до 20% свойств их генотипа.

Изучение генотипа микроорганизмов стало возможным в результате ус

страница 42
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

Скачать книгу "Руководство к практическим занятиям по микробиологии" (2.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(20.08.2019)