ОГЛАВЛЕНИЕ

Manual of Methods for General Bacteriology

PHILIPP GERHARDT, Editor-in-Chief

Department of Microbiology and Public Health, Michigan State University, East Lansing, MI 48824

R. G, E. MURRAY, Editor, I. Morphology

Department of Microbiology and Immunology University of Western Ontario, London, Ont., Canada N6A 5C1

RALPH N. COSTILOW, Editor, II. Growth

Department of Microbiology and Public Health, Michigan State University, East Lansing, MI 48824

EUGENE W. NESTER, Editor, III. Genetics

Department of Microbiology, University of Washington, Seattle, WA 98195

WILLIS A. WOOD, Editor, IV. Metabolism

Department of Biochemistry, Michigan State University,

East Lansing, MI 48824

NOEL R. KRIEG, Editor, V. Systematics

Biology Department, Virginia Polytechnic Institute, Blacksburg, VA 24061

G. BRIGGS PHILLIPS, Editor, VI. Laboratory Safety

Health Industry Manufacturers Association, 1030 15th Street, N. W.,

Washington, DC 20005

American Society for Microbiology Washington, DC 20006 198t

МЕТОДЫ ОБЩЕЙ БАКТЕРИОЛОГИИ

В ТРЕХ ТОМАХ

Под редакцией Ф. ГЕРХАРДТА и др.

Перевод с английского под редакцией чл.-корр. АН СССР Е. Н. КОНДРАТЬЕВОЙ и проф. Л. В. КАЛАКУЦКОГО

МОСКВА «МИР» 1984

ББК 28.4 М59 УДК 576.80.85

Методы общей бактериологии: Пер. с англ./Под ред. Ф. Герхардта и др. — М.: Мир, 1984. — 264 с,

ИЛ.

Фундаментальное руководство, написанное учеными США и Канады, по методам, широко используемым в современной бактериологии. На русском языке книга выходит в трех томах, В третьем томе рассматриваются систематика и идентификация микроорганизмов, приемы, обеспечивающие безопасность работы в лаборатории, а также методы разведения и определения

количества биомассы

Предназначена для специалистов, работающих во всех областях микробиологии.

М

2003000000—385 041(0)—84

Свод. пл. подписных изданий, 1983

ББК 57 А

Редакция литературы по биологии

© 1981 American Society for Microbiology © Перевод на русский язык, «Мир», 1984

Часть V

СИСТЕМАТИКА

ВВЕДЕНИЕ Н. Крив

В систематике бактерий можно выделить три взаимосвязанных аспекта: первый — это классификация — распределение по группам бактерий со сходными фенотипическими или генетическими характеристиками; второй — номенклатура — наименование бактерий в соответствии с международными принципами, правилами и рекомендациями [3], которые обеспечивают точное взаимопонимание бактериологов, работающих с различными бактериями, и третий — идентификация — сравнение неизвестных организмов с уже классифицированными бактериями с целью установления идентичности или наименования неизвестных организмов. Систематика требует прежде всего как можно более широкого изучения характеристик бактерий с последующим решением вопроса о том, как следует разделить или сгруппировать бактерии. Надежные схемы идентификации неизвестных организмов можно разработать только после того, как бактерии охарактеризованы и расклассифицированы. Так, систематика стремится установить порядок среди хаоса и расположить множество бактериальных видов в последовательной, ясной и удобной для использования форме.

Основной единицей в систематике является вид, В бактериологии под видом обычно понимают типовой штамм и все остальные штаммы, считающиеся достаточно сходными с типовым штаммом, для того чтобы принадлежать к данному виду. Типовой штамм — это штамм, выбранный в качестве постоянного образца того, что подразумевается под данным видом, хотя он и не всегда является наиболее типичным представителем этого вида. Все остальные штаммы, которые могут быть отнесены к этому виду, Следует сравнивать с типовым штаммом данного вида. Культуры типовых штаммов можно приобрести в различных коллекциях, например в Американской коллекции типовых культур (Роквилл, шт. Мэриленд) или в Национальной коллекции типовых культур (Лондон, Англия).

Выражение «достаточно сходными» из приведенного выше определения бактериального вида является источником большинства затруднений в классификации бактерий, так как то, что один человек считает достаточно сходным, не обязательно представляется таковым для другого. Однако совершенно очевидно: чем больше известно о какой-то группе бактерий, тем более вероятно, что различные исследователи смогут прийти к одной приемлемой схеме классификации. Исторически сложившийся способ характеристики бактерий заключается в качественном описании как можно большего числа фенотипических признаков, основанных на морфологии, структуре, культивировании, питании, биохимии, метаболизме, патогенных и антигенных свойствах и экологии. Рутинные и специальные тесты для выявления многих из этих признаков описаны в гл. 20. Методы нумерической таксономии, приведенные в гл. 21, полезны для количественного определения сходства на основе фенотипических признаков; они могут помочь в достижении объективности, которая иногда отсутствует в тех случаях, когда бактерии классифицируют по интуиции. Фенотипическое сходство не обязательно означает филогенетическую связь или родственность (общность происхождения), однако в последние годы появились методы, основанные на гомологии нуклеиновых кислот, позволяющие группировать бактерии по степени их родства. Эти методы, описанные в гл. 22, позволяют сравнивать бактерии по нуклеотидным последовательностям их ДНК или РНК.

Никакой официальной, или принятой в международном масштабе, схемы классификации бактерий не существует, но наиболее популярной и широко применяемой является схема, приведенная в «Определителе бактерий Берги» [1]. Недавно был издан сокращенный вариант «Определителя бактерий Берги», специально предназначенный для целей идентификации [2]. Полезность этого руководства определяется несколькими

факторами: 1) только в «Определителе Берги» охвачены все известные роды и виды бактерий, 2) он создан при участии многих специалистов, хорошо знакомых с отдельными группами бактерий, 3) предусмотрено, что по мере получения новой информации в дальнейшие издания будут вноситься изменения и исправления, и 4) в нем содержатся таблицы и ключи, полезные для идентификации бактерий.

Методы, описанные в последующих главах этого раздела, были отобраны с учетом их привлекательности и полезности для специалистов, имеющих мало опыта в систематике бактерий, но желающих освоить эту область бактериологии. При этом основное внимание уделяется практическому использованию методов, а не лежащим в их основе принципам и теоретическим соображениям. Однако для тех, кто желает продолжить изучение излагаемой темы, в конце каждой главы приводится список общей и специальной литературы.

ЛИТЕРАТУРА

1 Buchanan R. Е, Gibbons N. Е. (ed.). Bergey's manual of determinative bacteriology, 8th ed., The Williams & Wilkins Co., Baltimore. 1974 .

2 Holt J. G. (ed.). The shorter Bergey's manual of determinative bacteriology, The Williams & Wilkins Co., Baltimore, 1977. [Имеется перевод: Дж. Хоулт (ред.). Краткий определитель бактерий Берги. — М.: Мир, 1980.]

a. LaPage S. P., Sneath P. Н. A., Lessei Е. F., Skerman V. В. D., Seeli-ger Н. P. R., Clark W. Л. (ed.). International eode of nomenclature of bacteria, American Society of Microbiology, Washington, D. C, 1975. [Имеется перевод: Лапаж С. П., Снис П. X. А., Лессел Э. Ф., Скерман В. Б. Д., Силигер X. П, Р., Кларк В. А. (ред,). Международный кодекс номенклатуры бактерий. — М.: Наука, 1978.]

Глава 20

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Р. Смайберт, #. Криг

Ниже приведены некоторые предварительные замечания, относящиеся вообще ко всем методам, используемым для характеристики бактерий. Наиболее важное из них состоит в том, что всегда следует использовать только чистые культуры. Это может показаться самоочевидным, однако «сюрпризы», встречающиеся при выделении чистой культуры, не всегда можно предугадать заранее. Однократный отбор колонии с чашки и перенос ее на другую среду не всегда гарантирует чистоту. Например, колонии слизеобразующих бактерий могут содержать в виде примеси другие микроорганизмы, захваченные со слизью; культуры актиномицетов или различных видов Bacillus могут быть заражены контаминантами, случайно попавшими в полости между цепочками клеток. Трудности возникают также и при выделении культур на селективной среде. В этом случае контаминанты могут существовать в латентном состоянии и вызывать заражение при отборе и пересеве колоний. Наилучшая очистка достигается на неселективной среде. Но даже в этом случае колонии не следует отбирать слишком рано, так как возможно присутствие медленно растущих контаминантов. Методы получения чистых культур описаны в гл. 8.

В процессе длительного исследования группы штаммов чистые культуры могут претерпевать генетические изменения. Поэтому культуры, используемые в конце исследования, могут содержать несколько измененные организмы по сравнению с теми, которые изучались вначале. При условии правильного хранения культур с самого начала работы можно всегда иметь источник организма с первоначальными свойствами (методы хранения культур приведены в табл. 12).

При определении того, к какой из основных групп вероятнее всего относится новый изолят, некоторые общие признаки представляются наиболее важными. Исследователь должен выяснить, является ли организм фототрофным, хемоавтотрофным или хемогетеротрофным, а также является ли он аэробом, анаэробом, микроаэрофилом или факультативным аэробом. Необходимо определить некоторые морфологические свойства, окраску по Граму и форму клеток (палочковидная, кокковидная, вибриоидная, спиралевидная и т. д.). Важны также специфические морфологические признаки, если они имеются, например наличие эндоспор, экзоспор, капсул, цист, стебельков или других отростков, плодовых тел, или такие свойства, как кислотоустойчивость, скользящая подвижность, истинное ветвление и способность к размножению почкованием. Взаимное расположение клеток также может иметь значение; например, как располагаются кокки: в виде цепочек или неравномерных скоплений. Весьма важными являются три физиологических теста: на оксидазу, каталазу и определение способности к аэробному или