Идентификация прокариот

Идентификация – это определение систематического положения культуры до уровня вида или варианта.

Для идентификации бактерий используют комплекс признаков:
1. Морфологические признаки: форма, размеры клетки, подвижность, наличие спор, капсул, жгутиков, включений в клетке и т.д.

2. Тинкториальные признаки - способность бактерий окрашиваться по Граму и тест на кислотоустойчивость.
3. Культуральные свойства – особенности роста чистой культуры на плотных и жидких питательных средах.

4. Физиолого-биохимические признаки включают:
тип обмена исследуемой бактерии;
способность использовать соединения углерода, азота и серы;
ферментативная активность;
отношение к факторам среды: к О2, температуре, рН среды и др.

5. Серологические свойства
Разные виды бактерий обладают специфичной антигенной структурой.
Антигенами (Аг) могут быть молекулы белков, полисахаридов, липополисахариды и др.
В зависимости от локализации у бактерий выделяют несколько групп Аг: капсульные, Н-антигены (жгутиковые), О-антигены (соматические) и др.

Для серодиагностики («serum» - сыворотка) используют диагностические антисыворотки - это иммунные сыворотки, содержащие антитела (АТ) против одного Аг или нескольких Аг.
Получают их путем иммунизации животных (кроликов, лошадей и др.).

Серотипирование (определение вида или подвида бактерий при помощи сывороток) проводят при помощи реакции агглютинации.
Агглютинация - процесс склеивания клеток бактерий под действием гомологичных АТ, в результате чего образуется агглютинат (зерна агглютинации).
Для постановки реакции агглютинации необходимы антисыворотка и Аг (бактериальная суспензия Н- или О-антигена).

Реакцию проводят объемным (в пробирках) или капельным методом (на предметном стекле), смешивая определенные объемы антисыворотки и бактериальной суспензии.
Положительная реакция выражается в появлении агглютината в исходно однородной суспензии.

6. Хемотаксономические признаки
Хемотаксономия - классификация организмов на основе особенностей химического состава клеток.
Хемотаксономия изучает
компоненты клеточной стенки (пептидогликан и др.),
компоненты ЦПМ (липиды, жирные кислоты и т. д.),
белковый состав клеток (белковая таксономия).

7. Геномные характеристики штаммов и видов
Геносистематика основана на анализе нуклеиновых кислот.
Геномы различных бактерий сравнивают по их размерам, по нуклеотидному составу (молярная доля гуанина и цитозина (GC) в ДНК, %), по степени гибридизации ДНК.
Проводят анализ нуклеотидных последовательностей рРНК (16S-, 23S-рРНК).

Идентификация некультивируемых микроорганизмов
Культивируемые формы микроорганизмов составляют от 2 до 20 % (по данным разных авторов).
Некультивируемые - составляют 98-80 %.

Этапы идентификации некультивируемых микроорганизмов:
Извлечение нуклеинового материала из образцов почвы, воды и т.д.
Амплификация фрагментов полученного генетического материала с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) с соответствующим образом подобранными праймерами.
Секвенирование – определение последовательностей нуклеотидов в нуклеиновых кислотах (ДНК, РНК). Или полученный материал используют для гибридизации.

ОПРЕДЕЛИТЕЛИ БАКТЕРИЙ

«Определитель бактерий и актиномицетов» Н. А. Красильникова (1949)
Эубактерии и родственные им организмы, по Н. А. Красильникову, подразделяются на 4 класса:
Eubacteriae (истинные бактерии).
Actinomycetes (актиномицеты).
Myxobacteriae (миксобактерии).
Spirochaetae (спирохеты).

Определитель бактерий Берджи
Издается Американским Бактериологическим Обществом с 1923 года.
В девятом издании определителя Берджи (1994 г.) отражена искусственная классификация.

В этом издании определителя Берджи прокариоты разделены на четыре категории(отдела).
В основе дифференциации бактерий лежит различие в строении клеточной стенки, и, соответственно, отношение к окраске по Граму. Это наиболее характерные и легко определяемые признаки.

Определитель Берджи (9-е издание, 1994) включает 4 основных категории бактерий:
Грамотрицательные эубактерии, имеющие клеточную стенку (отдел Gracilicutes, тонкокожие, от лат. cutes –кожа, gracilis – тонкий) - 16 групп.
Грамположительные эубактерии, имеющие клеточную стенку (отдел Firmicutes, толстокожие, от лат. firmus – прочный) - 13 групп.
Эубактерии, лишенные клеточной стенки (отдел Tenericutes, от лат. tener – мягкий, нежный) - 1 группа (Микоплазмы).
Архебактерии (отдел Mendosicutes, от лат. mendosus – ошибочный) - 5 групп.

Описание бактерий в пределах каждой категории дается по группам.
В общей сложности определитель включает 35 групп.
В состав группы включены семейства, роды и виды. В некоторых случаях в состав групп входят классы и порядки.
Между группами нет филогенетических связей, т.е. в определителе отражена искусственная классификация.