Микробиология, вирусология — СПбГПМУ, Лечебное дело
Современная классификация микроорганизмов базируется на интеграции фенотипических, генетических и филогенетических подходов, что позволяет отражать как родственные связи, так и практическое значение микробов. Основной регламентирующий документ — Международный кодекс номенклатуры прокариот (ICNP), а фундаментальная таксономическая сводка — Руководство Берджи по систематике архей и бактерий (Bergey's Manual of Systematic of Archaea and Bacteria).
Основан на сравнении нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК (у прокариот) или 18S рРНК (у эукариот), а также на полногеномном секвенировании.
> [!simple] Простыми словами: Учёные сравнивают «молекулярный паспорт» микроба (ген 16S рРНК). Если паспорта почти одинаковы (>98,7%), значит, микробы — близкие родственники; если совпадение меньше — это разные виды или даже более крупные группы.
Основывается на совокупности внешних и физиолого-биохимических признаков, доступных для прямого наблюдения или лабораторного анализа.
Микроорганизмы классифицируются в строгие соподчинённые группы (таксоны). Основные категории (в порядке убывания):
| Таксон | Пример (Escherichia coli) |
|--------|----------------------------|
| Домен | Bacteria |
| Тип | Pseudomonadota (Proteobacteria) |
| Класс | Gammaproteobacteria |
| Порядок | Enterobacterales |
| Семейство | Enterobacteriaceae |
| Род | Escherichia |
| Вид | Escherichia coli |
Вид (species) — основная таксономическая единица, представляющая собой эволюционно сложившуюся совокупность микроорганизмов, имеющих общее происхождение, сходные морфологические, физиологические, биохимические и генетические признаки, а также единую экологическую нишу.
В отличие от высших организмов, для микробов критерий скрещивания не применяется (бактерии размножаются бесполым путем и способны к горизонтальному переносу генов). Поэтому вид определяется полифазно — по совокупности фенотипических, генотипических и филогенетических данных.
Основные критерии бактериального вида:
1. Генетический: гомология ДНК-ДНК ≥ 70% (или ANI — average nucleotide identity ≥ 95%).
2. Филогенетический: сходство 16S рРНК ≥ 98,7%.
3. Фенотипический: общие морфологические, культуральные и биохимические свойства, дифференцирующие его от близких видов.
Разновидность — таксономическая категория ниже подвида, используемая спорадически. В современной номенклатуре бактерий редко применяется; чаще говорят о подвиде (subspecies, subsp.). Разновидность указывает на стабильное фенотипическое или генетическое отличие внутри вида, не имеющее таксономического ранга подвида.
> [!example] Пример: Bacillus subtilis var. niger — разновидность, образующая чёрный пигмент, в отличие от типового Bacillus subtilis (бежевый рост).
Биовариант (биотип, биовар) — внутривидовая группа микроорганизмов одного вида (или подвида), отличающаяся от типового штамма по биохимическим и/или физиологическим свойствам.
> [!example] Пример: Escherichia coli (энтеропатогенные серотипы) разделяют на биовары по утилизации дульцита и сорбита.
Серовариант (серотип, серогруппа) — группа микроорганизмов одного вида, объединённая общей антигенной структурой (наличием типоспецифических антигенов). Различия сероваров определяются с помощью реакции агглютинации или ELISA со стандартными диагностическими сыворотками.
> [!example] Пример: Salmonella enterica серовар Typhi (серогруппа D), серовар Paratyphi, серовар Typhimurium. Каждый серовар — этиологический агент определённой клинической формы сальмонеллёза.
Фаговариант (фаготип, фагин) — внутривидовая группа, отличающаяся чувствительностью (лизогенностью) к определённым наборам бактериофагов. Метод фаготипирования используется для эпидемиологического маркирования штаммов.
> [!example] Пример: Staphylococcus aureus — выделено более 20 фаготипов; фаготип 80/81 был эпидемическим в 1950-х годах, вызывал тяжёлые внутрибольничные инфекции.
Разделение внутри вида на биовары, серовары и фаговары необходимо для:
> [!critical] Ключевой факт: Вид в микробиологии — это полифазное понятие, основанное на генетической гомологии (≥70% ДНК-ДНК) и общем фенотипе. Внутривидовые категории (биовар, серовар, фаговар) выделяют по одному конкретному признаку (биохимия, антигены, чувствительность к фагам) и используют для эпидемиологического типирования, а не для таксономии.
---
Итог. Современная классификация микробов объединяет филогенетический (молекулярно-генетический) и фенотипический подходы. Вид определяется как полифазная единица с генетическими порогами; разновидности, биовары, серовары и фаговары служат для детальной дифференцировки внутри вида и имеют прикладное эпидемиологическое значение.
Все вопросы раздела: Подготовка к экзамену по Микробиологии, вирусологии