3、微生物分类与命名

1、 10第三章 微生物的分类(1.01.5 学时)内 容 提 要 细菌的分类以种为根本单位，它的命名遵循“双名法“，用拉丁文。什么从基因水平进展分类，主要实行测定DNA碱基G+Cmol%值、核酸分子杂交及16S rRNA 寡核苷酸编目等方法，尤其以后者最为常用。分类的方法除用传统的双歧检索条目法外，目前普遍承受数值分类方法分类的公认体系套动物致病菌检测程序，商品化的快速鉴定系统已应用于常规细菌学鉴定。细菌作为自然界中的生物广泛存在，而且不断进化和进展，种类繁多，性质各异。人类出于生疏自然的需要，对包括细菌在内的各种生物进展了分类和命名，并已形成了既定的体系和公认的准则。将全部生物按其亲缘关系的亲

2、疏和性状的相像程度，逐级归并划分为各种(Kingdom)(Phylum)(Class)(Order)(Family)(Genus)、种(Species)，以及有时在种下再分型(Type)的分类等阶。在中间型过多而上述等阶不够用时，可曾设各级亚类，如亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种和亚型等。物界。第一节 细菌的分类地位ProcaryotBacteri和古细菌Archaea是性质有别的两大类。古细菌是一个独特的系统进化类别，其成员产甲烷、极端耐盐、高度嗜热，细胞壁组成与细菌不同。这些极端微生物被认为是生物进化过程中的早期产物，因此称之为古细菌。立克次体、霉形体、螺旋体、放线菌等，此外还涉及蓝细菌

3、、紫色光合细菌等7-。科及其以上的划分在细菌学不太完善，而且随着争辩的深入，科、属的划分会有变动。螺旋体浮霉状菌及相关细菌绿硫细菌PlanctomycesandrelativesGreensulfurbacteria衣原体Deinococciandrelatives拟杆菌Bacteroides 黄杆菌FlavobacteriaChlamydiae绿非硫细菌Greennonsulfurbacteria革兰氏阳性细菌Gram-positive bacteria栖热袍菌Thermotoga蓝细菌Cyanobacteria/氢杆菌Aquifex/Hydrogenobacter紫色光合细菌Purple

4、bacteria图7-1细菌的系统进化据Madigan16S rRNA 寡核苷酸编目绘制属gener，单数 genus16S rRNA 序列有较大的差异，但尚未提出差异的量化标准。种specie它菌株群体有明显差异。种的概念比较抽象，依据表型特征，并不简洁界定。专家建议，依据16S RNA 16S rRNA 97%的两株细菌，即可确定为同一种。菌株strai动物名的缩写加编号作菌株名。其次节 细菌的命名The International Code of Nomenclature of 的规定，学名用拉丁文，遵循“双名法名和种名两局部构成，属名第一个字母必需大写，其余均应小字，即使种名是以人名或

5、地名命名的，种名头一个字母也用小写。整个属名及种名在出版物中应排成斜体。细菌的中文译名与拉丁名正好相反，将种名在前，属名在后。常见细菌命名中一些规章和应留意的事项如下：消灭在分类学文献中的细菌拉丁文学名，在属名和种名之后，往往还要加上首次定名、现名定名人和现名定名年份，这些均用正体排字。但在一般兽医学及医学微生Escherichia coli et Chalmers 1919Migula1895 Bacillus coli，CastellaniChalmers1919 年改为现名的。的读法来读细菌拉丁文名，在国际学术沟通中经常患病。sp正体字spp.sp.，spp.species复数的简写。假

6、设是种，在种的拉丁文学名之后还要加上“sp. novnovnovel的缩写。亚种用subs.正体字表示这是subspecies的缩写例如Pasteurella multocidasubsp.表示变种，现已废止，用亚种取代。 Aeromonas punctata斑点气单胞菌等是曾用名，现今的国外文献已不再沿用，分别改为 产气荚膜梭菌Aeromonas caviae豚鼠气单胞菌。细菌的拉丁文学名在翻译为中文时，由于译者不同，往往同物异名，造成不必要的混其次版蔡妙英等编，科学出版社，2022。 trarda有缓慢或迟钝之意，该菌有运动力，并不迟钝，但生长缓慢。除极少数特别有名、 为耶尔森菌属；Pas

7、teurella译为巴氏杆菌属，Listeria 译为李氏杆菌属。依据国际细菌命名法规，属以下包括属无统一语尾，属以上有，例如目的语尾是-alesSpirochaetales；科的尾是-aceaeEnterobacteriaceae，假单Pseudomonadaceae。第三节 细菌分类鉴定的标准一、细菌的表型特征分类鉴定细胞壁构造、生理生化、抗原性以及对噬菌体的敏感性等特征。这些表型特征对细菌的鉴定和分类具有很重要的作用，尤其是在临床微生物学的实践中，至今仍有应用价值。例如沙门氏菌Salmonella spp.与大肠杆菌E. coli按表型特征分为两个属，二者的 16S rRNA 序90%，

8、依据目前的考虑，它们应归于同一个属，但是二者表型的区分对临床诊断格外重要，已被微生物学家所生疏，因此几乎没有人赞同转变它们按表型确定的分类地位。依据细菌的形态、培育特性可将细菌划分到科、属，再依据生理生化特性可将细菌划分到种。另外，依据细菌的抗原性和噬菌体的敏感性进一步将细菌划分到型。二、细菌的种系发生关系分类目前微生物学界普遍考虑的分类依据是细菌的种系发生关系phylogenetic 即分析其基因特性，从而确定分类地位。DNA 碱基G+Cmol%、核酸分子16S rRNA 寡核苷酸编目。一DNAG+Cmol%值RNA DNA 的摩尔百分数是恒定的7-。微生物也一样，亲缘关系亲热、表型高度相像

9、的微生物往G+Cmol%G+Cmol%只反映 DNA 中碱基所占的百分数，并不说明序列，因此不同种的细菌，也可能有相近的G+mol% mol%不同的细菌决不会属于同一种。一般认为，5%时，就不行能属于同一10%时，则可为不同的属。细菌动物植物藻类真菌原虫0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100图7-2示意图DNA 中G+Cmol%的测定可用化学或物理方法，不同方法所得结果可有差异。目前多用物理方法解链Tm法。解链melting temperature, Tm法 又译作熔解温度法，是将DNA 样本缓缓加热，随DNA260 nm 30%的增色效应。消灭增色效应一半时的温度，

10、被称为 Tm。Tm 与 DNAG+Cmol%成线性相关，Tm 值愈高，DNAG+Cmol%值也愈高。测得 DNA 的 Tm 值后，可按Marmur 等提出的公式计算 DNAG+Cmol%。该公式为：Tm=69.3+0.41G+C二核酸分子杂交DNA-DNAhybridization DNA DNA-rRNADNA 中共同的核苷酸序列愈多，杂交的互补区愈多，二者的同源性就愈高，亲缘关系就愈近。DNA-DNA 的同源性通常以%表示，它是通过 DNA-DNA 杂交测得整修基因组中 DNA 碱基序列相像性的平均值。一60%70%50%者，为不同种。由于核糖体 RNArRNA基因具有高度保守性，因此 D

11、NA-rRNA 杂交的同源性比DNA-DNA杂交的同源性更能表示二者亲缘关系。 catalog其原理是分析比较细菌菌株的 16S rRNA 寡核苷酸序列，据此确定其分类地位。之所以 的一级构造高度保守，但又含有可变区段，可作“大同小异” rRNA 5S rRNA 比较，16S rRNA 的分子量大小适中，因此被选定为公认的分类指标。目前很多细菌的分类地位都是用这一方法作出的7-。疏螺旋体Borrelia密螺旋体Treponema梭菌Clostridium李氏杆菌Listeria葡萄球菌Staphylococcus链球菌Streptococcus棒状杆菌Corynebacterium分枝杆菌My

12、cobacterium埃希菌、志贺菌及沙门氏菌Escherichia, Shigella, and Salmonella耶尔森菌Yersinia弧菌Vibrio军团杆菌Legionella假单胞菌Pseudomonas奈瑟菌Neisseria螺杆菌Helicobacter图7-3 rRNA寡核苷酸编目对局部常见致病菌的分类据Salyers第四节 细菌分类的方法一条目分类法选择一项或数项被认为是最主要的根本性状，作为分类指征，在最高一级的分类等阶上将细菌的客观分类地位，但作为临床检验，仍有其有用意义。二数值分类法numericaltaxonomy(数十种甚至百种以上) 的数值分析，计算出拟分类细

13、菌间的“总相像值各种性状“等重要”以及用“多菌株”比较，各种性状不分主次，抑制了传统双歧检索条目分类法的缺点。自1956年以来，已得到愈来愈广泛的应用，已不仅限于细菌分类，也用于包括病毒在内的其它微生物。相像度%405060708090100ABEI CFGJ DH图7-410 株细菌相像关系的树状谱模式图在进展数值分类时，需要选择分类单位菌株再进展系统聚类，画出相像度矩阵S 矩阵，最终转绘成树状谱dendrogram7-。计数相像度的公式为：S%=NS/NS+NDS 为相像度，NS 为相像性状，ND 为相异性状。此法应用时所选性100 个，否则易误判，第五节 细菌的分类体系伯吉氏系统细菌学手

14、册sl of tematic BacteriologHolt 4 1 1984 2 1986 性细菌。第 3、4 卷 1989 年出版，前者收载了古细菌和蓝细菌，后者描述了放线菌。该书的伯吉氏细菌鉴定手册slof e，简要地描1923 年出版第一版以来，不断充实修改再版，1994 9 版。伯吉氏手册虽然承受了种系发生的分子生物学内容，但主要仍是依据经典的分类手段，未能充分表达分子序列争辩对细菌分类的影响。 Balows 等编著的“ 原核生物 TheProkaryote其次版19924 4100 界的高度重视。国际系统细菌学杂志InternationalJournalof SystematicB

15、acteriology, IJSB是细菌分类命名的世界公认的权威期刊，英文，由国际微生物学会联合会 International Union of 1901 年创刊出版。任何分别鉴定的细菌的有关论文应在该杂志发表，假设在其他杂志发表，必需提交论文副本给该杂志公布，两年后无异议，所提出的细菌名称方才生效。与动物、植物不同，微生物的种鉴定必需依据活的典型菌株living type strai，而不能依据死的标本，模式菌株通常冷冻或冻干保存，并送交有关机构保藏。国际公认的菌种保藏权威机构是美国典型培育物保藏中心ATCC以及DSM等7-。我国的菌种保存机构在逐步进展和完善之中。7-1 国际有名的菌种保藏

16、机构缩 写ATCC CBS CCM CCUD CDDA CIP CMI DSM FAT IAM LMD NCIB NCTC NRRL全 名Ameriacan Type Culture Collection Centraalbureau voor Schimmelculturen Czechoslovak Collection of Microorganisms Culture Collection, University of GothenburgCanadian Department of AgricultureCollection of Bacteria strains of Instit

17、ute PastureCommonwealth Mycological InstituteDeutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbHFaculty of Agriculture, Tokyo UniversityInstitute of Applied MicrobiologyCulture Collection of Laboratory of MicrobiologyNational Collection of Industrial Bacteria National Collection of Type Cult

18、uresNorthern Regional Research laboratory所在地Rockville,MD，美国Baarn，荷兰J.E.Purkyne大学，Brno，捷克Gothenburg，瑞典 Ottawa，加拿大巴黎，法国 Kew，英国东京，日本东京大学，日本Delft，荷兰伦敦，英国 Peoria, IL，美国第六节 细菌的鉴定DNA分子水平的鉴定主要限于专业试验室或作争辩之用，目前通用的常规细菌鉴定手段仍是承受检测表型特征的方法，配有成套检测指标的快速诊断试剂盒正在推广，已逐步取代自行选择假设干检测工程的做法。商品化的细菌鉴定试Enterotube系统、API系统、Vitek系

19、统等。除按表型特征、DNA 同源性或 rRNA 序列比较等方法鉴定细菌外，还有用其它方法，例如测定细菌的脂肪酸组成，用气相-液相-质谱分析细菌的脂肪酸谱，每一种细菌的脂肪酸谱是恒定的，可重复性好，因此此法可用于细菌的鉴定或分类，往往结合常规方法参照顾用。PCR 技术检测鉴定细菌。7-6。革兰氏阳性细菌染色蓝紫色球 菌MZN染色阴性丝状及树枝状葡萄球菌Staphylococcus spp.球菌成葡萄串状链球菌Streptococcus spp.球菌成链状粪肠球菌Enterococcus faecalis短链状微球菌Micrococcusspp.四联球菌牛放线菌Actinomyces bovis杆

20、菌粘性放线菌A. viscosus.MZN染色阳性星形奴卡菌Nocardia asteroides刚果嗜皮菌Dermatophilus congolensis产生芽胞革兰氏阳性大杆菌梭菌Clostridium spp.厌氧、芽胞大于菌体芽胞杆菌Bacillus spp.兼性及专性厌氧，芽胞一般不大于菌体炭疽杆菌B. anthracis姬姆萨或美蓝染色菌体蓝色，末端平直，短链状组织抹片有荚膜无芽胞抗酸染色阳性分枝杆菌Mycobacterium spp.牛分枝杆菌及禽分枝杆菌M. bovis，M. avium瘦长珠状杆菌鼠麻疯杆菌M. lepraemurium瘦长杆菌副结核分枝杆菌M. parat

21、uberculosis短杆菌成丛状，抗酸染色鲜红色抗酸染色阴性棒状杆菌Corynebacterium spp.革兰氏阳性杆菌，某些科多形性化脓放线菌Actinomycespyogenes革兰氏阳性，多形杆状马红球菌Rhodococcus equi.革兰氏阳性，杆状，呈球状趋势产单核李氏杆菌Listeria monocytogenes杆状，培育时可有球状猪丹毒杆菌Erysipelothrix rusiopathiae杆状，慢性病例的粗糙型可成短丝图7-5A革兰氏阳性细菌的检测模式据Qinn革兰氏阴性细菌染成红色球菌/球杆菌奈瑟菌Neisseria spp.双球状牛摩拉菌Moraxella bov

22、is 不动杆菌Acinetobacter spp.杆菌MZN染色阴性MZN染色阳性布氏杆菌属Brucella spp.小的成丛球杆菌鹦鹉热衣原体Chlamydia psittaci小的成丛球杆菌，在常规培育基上不生长弧状杆菌弯曲菌Campylobacter弧菌Vibriospp.中等大小杆菌肠杆菌科Enterobacteriaceae spp.假单胞菌Pseudomonas, spp及气单胞菌Aeromonas spp.波氏杆菌Bordetella spp.放线杆菌Actinobacillus spp.嗜血杆菌aemophilus spp.巴氏杆菌Pasteurellaspp.拟杆菌acter

23、oides spp.厌氧丝状菌厌氧FusobacteriumsppDCF*螺旋状菌螺旋体Spirochaets钩端螺旋体Leptospiraspp 暗视野Serpulina spp.革兰氏或DCF 染色Treponemaspp.革兰氏或DCF 染色Borreliaspp.姬姆萨染色* MZNZiehl-Neelsen染色法* DCF 染色：稀石碳酸品红Dilute carbol fuchsin染色，染液酸方：苯酚品红母液1g，95%乙醇V/V10ml5g 100ml图7-5B革兰氏阴性细菌的检测模式据Qinn第六节 病毒的分类病毒分类学是一门重要的根底学科，它不仅有利于对病毒的生疏和争辩，也促进对未知病毒的觉察，而且助于对病毒的把握和利用。20 50 年月以前，由于对病毒的根本特性了解甚少，主要依据病毒所致的疾病及组织或器官嗜性分类，未能反映病毒的本质。60 年月起，以病毒核酸作为病毒分类的首要标准，才使病毒分类形成一个较合理的框架。一、分类机构及标准1950年，第五届国际微生物学会议提出了病毒分类的八项原则，这使病毒分类渐渐走向九届国际微生 物学代表会议上成立了国际病毒命 名委员会 (I