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關(guān)于細(xì)菌分類學(xué)研究
（作者未知） 2010/6/14
[論文關(guān)鍵詞]：細(xì)菌；分類方法；趨勢
[論文摘要]：對細(xì)菌分類學(xué)研究的目的簡單論述。對分類學(xué)研究中的多相分類方法包括經(jīng)典分類，化學(xué)分類，分子分類，數(shù)值分類進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，從而為臨床和科研中細(xì)菌鑒定方法的選擇應(yīng)用提供參考依據(jù)。同時(shí)對分類學(xué)發(fā)展的研究趨勢進(jìn)行了簡單的總結(jié)。
1. 細(xì)菌分類學(xué)研究的目的
原核微生物系統(tǒng)分類是科學(xué)地研究微生物多樣性及它們之間相互關(guān)系的基礎(chǔ)學(xué)科[1]。細(xì)菌是原核微生物的重要成員，當(dāng)前主要從兩個(gè)方面進(jìn)行細(xì)菌分類學(xué)的研究，一是為了實(shí)用的需要，建立各種細(xì)菌的信息庫，從而更有效地開發(fā)利用細(xì)菌資源及有效地控制有害細(xì)菌。許多種細(xì)菌是微生物藥物活性物質(zhì)的重要來源。包括假單胞菌屬(Pesudomonas)、微球菌屬(Microcoeeus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、腸桿菌屬(Eneturbacetrium)和別單胞菌屬(Atleromonas)等。早在1966年，Burkholder從含溴假單胞菌分離到抗生素硝吡咯菌素(Pyornlirtin)[2]。二是建立反映細(xì)菌進(jìn)化關(guān)系的自然分類系統(tǒng)，以揭示各種細(xì)菌的本質(zhì)特征和相互關(guān)系，豐富生物多樣性研究的內(nèi)容。
2. 細(xì)菌分類學(xué)研究方法
多相分類法是目前廣泛使用的細(xì)菌分類學(xué)方法。在方法學(xué)上主要包括以下幾種。
2.1 經(jīng)典分類
經(jīng)典分類主要指依據(jù)形態(tài)特征和生理生化特征等表觀分類學(xué)指征進(jìn)行分類學(xué)研究，是多相分類研究的基礎(chǔ)。
2.2 化學(xué)分類
化學(xué)分類是根據(jù)生物細(xì)胞中某些特定化學(xué)物質(zhì)的特征對生物個(gè)體進(jìn)行分類的方法，是細(xì)菌屬劃分的主要特征之一。目前常使用的化學(xué)指征包括以下幾種。
2.2.1 磷酸類脂分析
磷酸類脂與蛋白質(zhì)、糖等共同構(gòu)成細(xì)胞膜，對于物種運(yùn)輸、代謝及維持正常的滲透壓都有重要作用。具有分類學(xué)意義的磷酸類脂是： PE、PC、PME、PG和GluNus等五種。
2.2.2 脂肪酸組分分析
脂肪酸的鏈長、雙鍵位置和數(shù)量及取代基團(tuán)在細(xì)菌中具有分類學(xué)意義。脂肪酸定性分析結(jié)果限于屬和屬以上的分類；脂肪酸定量分析結(jié)果可為種和亞種分類提供有用的基本資料。
2.2.3 全細(xì)胞蛋白電泳分析
高度標(biāo)準(zhǔn)化的SDS-PAGE是對大量密切相關(guān)菌株進(jìn)行比較歸類的有效方法，研究證明全細(xì)胞蛋白組分和DNA-DNA雜交有很好相關(guān)性[3]。此法用于種或種以下分類單位的研究。
2.3 分子分類
分子分類是在分子水平上對生物個(gè)體的DNA、RNA和蛋白質(zhì)進(jìn)行研究分類的方法。目前經(jīng)常使用的分子指征包括以下幾種。
2.3.1 G+C mol％測定
G+C mol％主要用于驗(yàn)證已建立的分類關(guān)系是否正確。通常認(rèn)為：種內(nèi)菌株間G+C mol％相差不超過4％，屬內(nèi)菌株間相差不超過10％。
2.3.2 DNA同源性分析
分析DNA同源性的有效手段是DNA-DNA雜交，適用于種水平的分類學(xué)。1987年，國際系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)委員會規(guī)定，DNA同源性≥70％為細(xì)菌種的界限。DNA-DNA雜交常用的方法有液相復(fù)性速率法和固相膜雜交等。
2.3.3 DNA為基礎(chǔ)的分型方法
以DNA為基礎(chǔ)的分型方法指可將種分為不同型的技術(shù)。其中早期的RFLP，缺點(diǎn)是圖譜復(fù)雜，難于比較。選用專一識別6－8個(gè)堿基序列的限制性內(nèi)切酶，DNA片段數(shù)量就大大減少的LFRFA被認(rèn)為是目前分辨率最高的DNA分型法之一。但這樣切出的DNA片段太大，只能用脈沖場凝膠電泳分開。RAPDA、ARDRA、AFLP等技術(shù)多用于種水平的研究。
rep-PCR所采用的分類信息來自于全基因組。該方法分辨率高、重現(xiàn)性好，在一定程度上與16S rRNA基因序列比較結(jié)果相一致，可作為一種快速鑒定的方法[4]。
2.3.4 rRNA同源性分析
現(xiàn)在一般認(rèn)為，rRNA是研究系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系的最好材料。它廣泛存在，功能穩(wěn)定，由高度保守區(qū)和可變區(qū)組成。最初人們通過rRNA-DNA雜交和寡核苷酸編目法間接研究rRNA的同源性。DNA-rRNA雜交反映的是屬與屬以上水平的信息[5]。
研究rRNA同源性最直接可靠的方法是rRNA核苷酸序列分析。目前，以16S rRNA序列分析的應(yīng)用最為廣泛。
2.3.5 特異引物PCR
16S rRNA特異引物的設(shè)計(jì)是建立在大量序列分析基礎(chǔ)之上的。若能設(shè)計(jì)出一系列特異引物，如屬特異引物，則菌種篩選過程將大為簡化。種特異的引物主要用于鑒定，結(jié)合屬特異引物聯(lián)合應(yīng)用則可能發(fā)現(xiàn)新種。 （未完，下一頁）
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