(1951)

43 Hino S, Wilson P W, J Bacterid, 75, 403—408 (1958)

44 Hugh R, Lei]son E, J Bacterid, 66, 22—26 (1953)

45 Hungate R E The rumen and its microbes, Academic Press Inc,

New York, 1966

46 Hwang M, Ederer G M, J Clin Microbiol, 1, 114—115 (1975)

47 Hylemon P В, Wells J S, Kneg N R, Jannasch H W, Int J Syst Bacterid, 23, 340—380 (1973)

48 Isenberg H D, Sampson-Scherer I, J Clin Microbiol, 5, 336— 340 (1977)

49 Kiehn T E, Brennan K, Ellner P D, Appl Microbiol, 28, 668— 671 (1974)

50 Ktlhnger A H In E H. Lennette, E II Spauldmg, and J P Truant (ed), Manual of clinical microbiology, 2nd ed, p 135—139 American Society for Microbiology, Washington, D С , 1974

51 King E О, Ward M K, Raney D E, J Lab Clin Med, 44, 301 — 307 (1954).

52 Kohn J, J Clin Microbiol, 6, 249 (1953)

53 Law I H, Slepecky R A, J Bacteriol, 82, 33—36 (1961)

54 Lederberg J, Lederberg E M, J Bacteriol, 63, 399—406 (1962)

55 Leifson E} J Bacteriol, 85, 1183—1184 (1963)

56 Le Minor L, Ben Hamida F, Ann Inst Pasteur (Pans), 102, 267—277 (1962)

57 Lovelace T E, Colwell R R, Appl Microbiol, 16, 944—945 (1968)

58 Macrae R M, Wilkinson J F, J Gen Microbiol, 19, 210—222 (1958)

59 Mcllroy G T, Yu P К W, Martin W J, Washington II J A, Appl Microbiol, 24, 358—362 (1972)

60 Milazzo F H, Fitzgerald J W, Can J Microbiol, 13, 659—664 (1967)

61 Mailer V, Acta Pathol Microbiol Scand, 36, 158—172 (1955)

62 Moore H В, Sutter V L, Finegold S M, J Clin Microbiol, 1, 15—24 (1975)

63. Morton Н. Е., Monaco М. А Arn. J. Clin. Pathol., 56, 64—66

(1971).

64. Moussa R. S. In: C. G. Heden and T. lllcni (ed.), New approaches

to the identification of bacteria, p. 407—420, John Wiley and

Sons, Inc., New York, 1975.

65. Neal J. L., Jr., Lu К. C, Bollen W. В., Trappe J. M., Appl. Microbiol., 14, 695—696 (1966).

66. Neyra C. A., Dobereiner J., LaLande R., Knowtes R„ Can. J. Microbiol, 23, 300—305 (1977).

67. Niven C. F., Jr., Smiley K. L.t Sherman J. M.t J. Bacteriol., 43, 651—660 (1942).

68. Nord С. E., Lindberg A. S., Dahtback A., Med. Microbiol. Immunol., 159, 211—220 (1974).

69. Nord С. E., Wadstrom Т., Dahtback A. In: C. G. Heden and

T. Illeni (ed.), New approaches to the identification of microorganisms, p. 393—406, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1975.

70. Nord С. E., Wretlind В., Dahtback A., Med. Microbiol. Immunol.,

163, 93—97 (1977).

71. Oberhofer T. R., Rowen J. W.f Cunningham G. F., Higbee J. W.t

J. Clin. Microbiol, 6, 559—566 (1977).

72. Okon Y., Albrecht 5. L., Burris R. H., J. Bacteriol, 128, 592—597

(1976).

73. Page W. J., Sadoff H. L., J. Bacteriol, 125, 1080—1087 (1976).

74. Pelczar M. J., Jr. (ed.). Manual of microbiological methods, McGraw-Hill Book Co., New York, 1957.

75. Porschen R. Sonntag S., Appl Microbiol, 27, 1031 — 1033

(1974).

76. Robertson E. A., Macks G. C, MacLowry J. D., J. Clin. Microbiol, 3, 421—424 (1976).

77. Rosenberg H., Ennor A. H., Morrison V. F., Biochem. J., 63, 153— 159 (1956).

78. Rutherford I., Moody V., Gavan T. L, Ayers L. W., Taylor D. L., J. Clin. Microbiol, 5, 458—464 (1977).

79. Schreier J. В., Am. J. Clin. Pathol, 51, 711—716 (1969).

80. Shayegani M., Lee A. M.t McGtynn D. M., J. Clin. Microbiol, 7, 533—538 (1978).

81. Shayegani M., Maupin P. S., McGtynn D. M„ J. Clin. Microbiol, 7, 539—545 (1978).

82. Shinoda S., Okamoto K, J. Bacteriol, 129, 1266—1271 (1977).

83. Sierra G., Antonie van Leeuwenhoek, J, Microbiol Serol, 23, 15— 22 (1957).

84. Simmons J. S.r J. Infect. Dis., 39, 201—214 (1926).

85. Smith P. В., Hancock G. A., Rhoden D. L., Appl. Microbiol, 18, 991—993 (1969).

86. Smith P. В., Tomfohrde K- M„ Rhoden D. L., Batows A., Appl Microbiol, 22, 928—929 (1971).

87. Smith R. F., Rogers R. R„ Bettge C. L., Appl. Microbiol, 23, 423— 424 (1972).

88. Stanier R. Y., Palleroni N. J., Doudoroff M., J. Gen. Microbiol, 43, 159—271 (1966).

89. Starget M. D., Thompson F. S., Phillips S. E.f Lombard G. L„ Dowell V. R., Jr., J. Clin. Microbiol, 3, 291—301 (1976).

90. Stockdate H.f Ribbons D. W., Dawes E. A., J. Bacteriol., 95, 1798— 1803 (1968).

91. Thorntey M. J. Appl. Bacteriol., 23, 37—52 (1960).

92. Tomfohrde К. M., Rhoden D. L., Smith P. В., Balows A., Appl. Microbiol., 25, 301—304 (1973).

93. Wheater D. M., J. Gen. Microbiol., 12, 123—132 (1955).

94. Whittenbury R., J. Gen. Microbiol., 35, 13—26 (1964).

95. Wilkins T. D., Walker С. В., Appl. Microbiol, 30, 825—830 (1975).

96. Wilkins T. D.t Walker С. В., Moore W. E. C, Appl. Microbiol., 30, 831—837 (1975).

97. Williams M. A., Int. Bull. Bacteriol. Nomencl. Taxon, 10, 193— 196 (1960).

98. Williamson D. H., Wilkinson J. F., J. Gen. Microbiol., 19, 198— 209 (1958).

99. Yoch D. C, Pengra R. M., J. Bacteriol., 92, 618—622 (1966).

100. Zobell С. E. Marine microbiology, Chronica Botanica Co.,

Waltham, Mass., 1946.

Глава 21

НУМЕРИЧЕСКАЯ ТАКСОНОМИЯ Р. Колу эля, Б. Остин

Принципы нумерической таксономии достаточно четко сформулированы. С тех пор как в 1957 г. [12] стала очевидной доступность применения в этой области электронно-вычислительных машин, вышло несколько сотен публикаций, посвященных применению методов нумерической таксономии для классификации и идентификации бактерий. Пригодность нумерических методов подтверждается на большом количестве таксонов, которые были установлены или уточнены в рамках ее подходов. Согласно этим принципам, основанным на адансоновской таксономии [6], необходимо достижение максимального информационного содержания, связанного с таксонами, чему способствует сопоставление штаммов по максимально возможному числу признаков, придание различным признакам равного веса и установление таксонов на основании их общего сходства в соответствии с результатами фепетического анализа (т. е. анализа, основанного на наблюдаемых «признаках организмов, а не на предполагаемом происхождении последних). В конце данной главы дается список общей литературы для читателей, желающих подробнее ознакомиться с концепциями и методами нумерической таксономии [1-5].

Многие исследователи неохотно принимают концепцию равного веса разных признаков. Хотя и можно обосновать, что одни признаки более важны, чем другие, реально, при современном состоянии знаний, нельзя объективно оценить значимость каждого признака. Нумерическая таксономия позволяет устанавливать однородные таксоны. На основе же обобщенной характеристики таксонов возможна апостериорная оценка признаков, позволяющая отобрать те из них, которые оказываются наиболее полезными для идентификационных таблиц. Такие таблицы являются политетными, т. е. отражают следующее положение: хотя набор признаков, используемых для идентификации данного таксона, является характерным для него, любой из признаков набора не обязательно должен быть выражен у каждого представителя данного таксона.

Изучение бактерий с помощью методов нумериче-ской таксономии включает 5 существенно необходимых этапов: 1) отбор штаммов, 2) выбор тестов, 3) кодирование и представление результатов тестирования в удобной для компьютерного анализа форме, 4) компьютерный анализ взаимосвязей между штаммами и выявление кластеров, 5) представление и интерпретация результатов. Для компьютерного анализа можно использовать ряд коэффициентов, которые были рассчитаны применительно к микробиологическим задачам [4, 5, 7].

21.1. ОТБОР ШТАММОВ

При наличии соответствующих компьютерных программ и достаточных ресурсов, нумерические методы позволяют анализировать данные, полученные для большого числа штаммов бактерий. Обычно в одном цикле анализа может быть изучено более 300 штаммов. Большой объем данных можно разделить на части, но общее сравнение возможно лишь с помощью подробного анализа внутри- и межгруппового сходства. Чтобы облегчить работу с большим объемом данных, вводят концепцию гипотетического среднего организма [11]. В таком случае появляется возможность сравнивать результаты, получаемые для серий в тысячу или более штаммов.

Правил, устанавливающих пределы разнообразия штаммов, изучаемых с помощью нумерической таксономии, не существует. Отбор штаммов может быть легкой или утомительной процедурой в зависимости от того, представляют ли штаммы один вид бактерий, несколько видов одного рода или несколько родов. Набор штаммов может включать культуры, представляющие исторический интерес, важные с точки зрения патологии или имеющие большое значение для окружающей среды,

Данный набор должен включать также штаммы, уже идентифицированные и имеющие название; в тех случаях, когда это возможно, среди известных штаммов должны быть аутентичные «типовые» (постоянно поддерживаемые штаммы-образцы таксонов), а также дополнительные «референтные» штаммы, идентичность которых установлена для сравнительных целей. Типовые и референтные штаммы можно получить из коллекций культур, например из Американской коллекции типовых культур (Rockville, Md.) или Национальной коллекции типовых культур (London, England). Полезно проводить сравнение с двумя штаммами каждого вида. При этом исключается возможность случайного заражения, ошибок в обозначениях или утраты жизнеспособности штаммов. При исследовании взаимоотношений между штаммами внутри вида, рода или семейства в набор штаммов следует включать типовые и референтные для всех рассматриваемых подвидов, родов и семейств.

Прежде чем проводить всестороннее таксономическое изучение, необходимо обеспечить выделение и хранение чистых культур. Методы получения чистых культур описаны в гл. 8, а методы хранения культур в гл. 12.

21.2. ВЫБОР ТЕСТОВ

Выбор тестов для получения обобщенной характеристики бактерий является неотъемлемой частью таксономических исследований. Необходимо выбрать такие рутинные тесты, в которых охватывался бы широкий спектр биологических активностей микроорганизма и учитывались бы морфологические, колониальные, биохимические и физиологические признаки, а также потребности в питании (разд. 20.1). Можно использовать и специальные тесты, например определение серологических и э