細(xì)菌的分類與命名-微生物命名規(guī)則

1、細(xì)菌的分類與命名 細(xì)菌分類學(xué) 細(xì)菌分類學(xué)(taxo no my )是指對細(xì)菌進(jìn)行分類、命名與鑒定的一門學(xué)科。 它的任 務(wù)是在全面了解細(xì)菌的生物學(xué)特征的基礎(chǔ)上，研究它們的種類，探索其起源、 演 化以及與其他類群之間的親緣關(guān)系，進(jìn)而提出能反映自然發(fā)展的分類系統(tǒng)，并將 細(xì) 菌加以分門別類。它包括三個方面：分類 (classification )、命名(nomenclature )和鑒定(identification )。一、基本概念1 .細(xì)菌分類是根據(jù)每種細(xì)菌各自的特征，并按照它們的親緣關(guān)系分門別類，以不同等級編排成系統(tǒng)。分類有兩種：以細(xì)菌的形態(tài)和生理生化特性為依據(jù)的表型特征分類法，包括有傳統(tǒng)分類法

2、(classical classification )和數(shù)值 分類法 (numerical classification);用化學(xué)分析和核酸分析，以細(xì)菌大分子物質(zhì)(核酸、蛋白質(zhì))結(jié)構(gòu)的同源程度進(jìn)行分類稱種系分類(phylogenetic classification )或自然分類(natural classfication )。2 .細(xì)菌命名在分類基礎(chǔ)上，給予每種細(xì)菌一個科學(xué)名稱，使之在生產(chǎn)實踐、臨床 實踐 和科學(xué)研究工作中相互交流成為可能。按照細(xì)菌命名的法規(guī)，能保證所有的科研工作者以同樣方式給予細(xì)菌命名。3 .細(xì)菌鑒定將未知細(xì)菌按分類原則放入系統(tǒng)中某一適當(dāng)位置和已知細(xì)菌比較其相似性，用對比分

3、析方法確定細(xì)菌的分類地位。若與已知細(xì)菌相同即采用已知菌的名稱，不同者則按命名原則確定一個新名稱。二、分類等級細(xì)菌的分類等級和其他生物相同，依次為界 (kingdom )、門(division )、綱(class )、 目(order )、科(family )、屬(gen us)、#(species )。細(xì)菌屬于原核生物界(procaryotae ),包括有細(xì)菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體和螺旋體。分類等級拉丁字尾比較固定，表示方法如下：目 -ales、亞目-ineae、科-aceae、亞科- oideaae、族-eae、亞族-inae。種是細(xì)菌分類的基本單位，將生物學(xué)性狀基本相同的細(xì)菌群

4、體歸成一個菌種；性 狀相近、關(guān)系密切的若干菌種組成一個菌屬；相近的屬歸為一科；依次類推。在 兩個等級之 問，可添加次要的分類單位，如亞門、亞綱、亞屬和亞種等。群和組 不是正式分類等 級，是泛指具有某種共同特性的某個集體，任何等級都可借用。同一菌種的各個細(xì)菌，在某些方面仍有一定的差異 ，可再分成亞種(subspecies ),亞種以下的分類 等級為型(type ),以區(qū)別某些特殊的特征。例如抗原結(jié)構(gòu)不同而分的血清型(serotype );對噬菌體敏感性不同的噬菌體型 (phagetype );對 細(xì)菌素敏感性不同的 細(xì)菌素型(bacteriocin-type ),生化反應(yīng)和某些生物學(xué)性狀不同的生

5、物型 (biotype )。由不同來源分離的同一種、同一亞種或同一型的細(xì)菌，稱為株 (strain )。株的建立是從一次單獨分離物的單個原始菌落傳代的純培養(yǎng)物，例如從 10個肺結(jié)核 患者的痰液中分離出的10株結(jié)核分枝桿菌。具有某種細(xì)菌典型特征的菌 株稱為 模式菌(typical strain )或標(biāo)準(zhǔn)菌株(standard strain ),它是該種菌株的參 比 菌株。在細(xì)菌的分類、鑒定和命名時以模式菌為依據(jù)，也可作為質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。三、細(xì)菌命名法國際細(xì)菌命名法典( the international code of nomencluture of bacteria )1990年修訂本(199

6、2年ASM出版)是目前公認(rèn)的命名法典，是在 1975年出版的 基 礎(chǔ)上，經(jīng)歷了 10余年，3屆國際微生物學(xué)會議的努力而通過的一部法典，它 確認(rèn)了 1980年1月1日后，由國際系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)雜志(IJSB)合法發(fā)表的細(xì)菌命 名。精選資料，歡迎下載細(xì)菌的科學(xué)名稱（學(xué)名）的生物雙名式（binomen）,具備拉丁化文字的形式和明確分類等級的兩個特點，即有一個屬名和一個種名構(gòu)成。屬名在前，是名詞，首 字母大 寫；種名在后，是形容詞，不論是否為人名或地名均須小寫；兩者均用斜體表示。細(xì)菌學(xué)名的中文譯名則種名在前，屬名在后。例如 Mycobecterium tuberculosis （結(jié)核 分枝桿菌）、Salmo

7、nella typhi （沙寒沙門菌）。屬名也可用 第一個字母代表，如 Mtuberculosis、 S typhi等。有時某些常見的細(xì)菌也可用習(xí)慣通用俗名如tuberoulosis （結(jié)核桿菌）、typhoid bacilus （傷寒桿菌） 等。有時泛 指某一屬細(xì)菌而不特指其中的某個細(xì)菌則可在屬名之后加上sp,如Mycobacterium sp , Salmonella sp ,即表示分枝桿菌屬和沙門菌屬細(xì)菌（ sp代表 菌種species,復(fù)數(shù)用spp）;如果使用1個亞種的名稱，則在種名后再加亞種名如Klesbsiella penumoniae subspecies pneumoniae

8、。 命名法典規(guī)定， 新的細(xì)菌名稱必 須在IJSB發(fā)表后，經(jīng)過世界公認(rèn)的國際細(xì)菌命名裁定委員會公布，菌名批準(zhǔn)目錄刊登后正式應(yīng)用。凡有關(guān)細(xì)菌研究的學(xué)術(shù)論文必須使用上述正式命名的細(xì)菌學(xué)名。細(xì)菌分類方法 細(xì)菌的分類是在對細(xì)菌的大量分類標(biāo)記進(jìn)行鑒定和綜合分析的基礎(chǔ)上進(jìn) 行的。用 作細(xì)菌的分類標(biāo)記有形態(tài)學(xué)、生理生化學(xué)、免疫化學(xué)和遺傳學(xué)等方面的性 狀。近 年來，應(yīng)用各種現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備研究細(xì)胞的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，分析它們 的來源關(guān)系，為發(fā)展細(xì)菌分類學(xué)開拓了前景。一、按表型特征分類法 細(xì)菌的形態(tài)、染色以及細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)是最早和最基本的分類 依據(jù)，眾多的理化 特征如細(xì)菌生長條件、營養(yǎng)要求、需氧或厭氧、抵抗力、

9、菌體成 分、能否利用某些糖類和有機酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、代謝途徑、代謝產(chǎn)生、呼吸酸、 毒性幅、毒 素、致病力等也一直作為分類依據(jù)。目前，以生理生化學(xué)作為細(xì)菌分類方 法有兩種，即傳統(tǒng)分類法和數(shù)值分類法。（一） 傳統(tǒng)分類法19世紀(jì)以來，以細(xì)菌的形態(tài)、生理特征為依據(jù)的分類奠定了傳統(tǒng)的分類基礎(chǔ)，它選擇一些較為穩(wěn)定的生物學(xué)性狀，如細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、染色性、培養(yǎng)特性、生化反應(yīng)、抗原性作為分類依據(jù)，然后按主次順序逐級區(qū)分。這種方法使用方便，分類亦較為明確，但往往帶有一定程度的盲目性。（二）數(shù)值分類法20世紀(jì)60年代，隨計算機的應(yīng)用而發(fā)展的細(xì)菌分類方法。它對細(xì)菌的各種生物學(xué)性狀按等重要原則”進(jìn)行分類，一般需選用

10、50項以上的生理、生化指標(biāo)逐 一進(jìn)行比較，通過計算機分析各菌間相似度，劃分細(xì)菌的屬和種，并確定它們的親緣關(guān)系。二、遺傳學(xué)分類法 遺傳學(xué)分類是以細(xì)菌的核酸、蛋白質(zhì)等在組成的同源程度分類。該 分類法具有下 述的優(yōu)點：（1）對細(xì)菌的“種”有一個較為一致的概念；（2）使分類不會出現(xiàn)經(jīng) 常性或根本性的變化；（3）可制定可靠的細(xì)菌鑒定方案；（4）有利于了解細(xì)菌的 進(jìn)化和原始親緣關(guān)系。目前較穩(wěn)定的基因型細(xì)菌分類法有如下幾種。（1） DNA G+C mol/%!Q 定DNA分子兩條鏈上4種堿基的總分子量為10Q測定其中G+G或A+T摩爾百分比， 能反映出細(xì)菌間DNA分子同源程度，習(xí)慣上以G+C乍為細(xì)菌分類標(biāo)記

11、。不同菌屬 問 的G+Cmol范圍很大，在25%75之間，但同一種細(xì)菌 G+Cmol相當(dāng)穩(wěn)定，不 受菌精選資料，歡迎下載齡、培養(yǎng)條件和其他外界因素影響，親緣關(guān)系越近的細(xì)菌，它們 G+Cmol/%越相近。 目前測定的技術(shù)多用加熱變性法。加熱變性的DNA由于雙鏈DNA分開，使A 260紫外吸收度增加。紫外吸收度的增加與解鏈程度成正比。用 Tm表示DNA 分子中50%軍鏈時的溫度，Tm隨G+Cmol的含量線性增加。在通常條件下， G+Cmol% 為40的DNA其Tm約為87C,每增加1%G+Cm含量，Tm約增加0.4 C, 因而通 過Tm可測出G+Cmol含量。（2） 核酸同源值測定同一種細(xì)菌的G+

12、Cmol固然應(yīng)該相同，但G+Cmol相同的卻并不一定是同一細(xì)菌。因為G+Cmol不能反映其堿基的序列。精確的辦法是利用DNA分子雜交技術(shù)測定 DNA分子的相似度。其基本步驟均是先提取菌株的DNA加熱變性解鏈，然后將兩種變性的DNA其中一種為標(biāo)記DNA或rRNA混合液在一定的溫度下保溫復(fù)性，重新得到雜交的雙螺旋DNA分子，鑒定其雙螺旋結(jié)合率。結(jié)合率的大小反映了DNA堿基序列的相似程度和菌種之間的親緣關(guān)系的親疏。DNA/DNA雜交時，同一菌的結(jié)合率為100%, 80%90%的同源為同一種內(nèi)、同一亞種的細(xì)菌，60%70%的 同源性為同一種內(nèi)不同亞種的細(xì)菌，20%60%則認(rèn)為是同一屬中的不同菌種。(三

13、)核蛋白體RNA堿基序列測定細(xì)菌核蛋白體RNA序列比較保守，其變化十分緩慢。分離提取細(xì)菌16SrRNA用T1核酸幅消化，分析寡核甘酸的堿基序列可測出rRNA的相關(guān)性。繪制各類群關(guān)系和樹狀譜，從而確定種系的發(fā)生關(guān)系。另一種研究核蛋白體RNA堿基序列的方法是rRNA-DNA雜交，其基本原理和DNA-DNA雜交方法相同，只是最后的結(jié)果表 示 方法不同，常用于兩個有差距的微生物間測定，例如用rRNA-DNA雜交將假單胞菌屬至少可分成5群rRNA同源群。細(xì)菌分類系統(tǒng)國際上普遍采用伯杰(Bergey)分類系統(tǒng)，自1923年伯杰鑒定細(xì)菌學(xué)手冊(Bergey smannual of determinative

14、 bacteriology ) 第版問世以來，每隔 四五年修訂一次，至1 974年已出版至第八版。1984年將其易版為伯杰系統(tǒng)細(xì) 菌 學(xué)手冊 ( Bergeys manual of systemic bacteriology ), 共分 4 卷。在止匕新 版中，對細(xì)菌的高級分類乍了重新安排，以細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)特點，將原核生物界分為4個菌門：薄壁菌門(Gracilicutes )、厚壁菌門(Firmicutes )、軟壁菌 門(Tenericutes )和疵壁菌門(Mendosicutes )。伯杰系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊第 1卷 (1984年)登載醫(yī)學(xué)、工業(yè)和普通微生物中重要革蘭陰性細(xì)菌；第 2卷(1986年)為 放線菌外的革蘭陽性菌，第 3卷為古細(xì)菌、藍(lán)藻菌和其他革蘭陰性菌；第 4卷為放線 菌。1994年出版伯杰鑒定細(xì)菌學(xué)手冊第9版，該版摘錄伯杰系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊第1卷4卷所有菌屬的表型描述，把所有細(xì)菌根據(jù)類型排列成135群，除群11藍(lán)藻菌保留“目”分類單位，其余細(xì)菌不設(shè)目，除了群 5保留腸桿菌科、弧