2. Общие правила при идентификации бактерий

Ниже приведены с некоторыми изменениями общие правила идентификации бактерий, как они изложены в 9-м издании этого определителя.

1. Удостоверьтесь, что культура чистая.

2. Переходите от общих категорий к более мел­кой, специфической категории организма.

3. Используйте всю доступную вам информацию для сужения круга возможностей.

4. На каждом этапе работы руководствуйтесь здравым смыслом.

5. Используйте для идентификации минимальное количество тестов.

6. Сравните выделенный вами организм с типо­вым штаммом или ссылочным штаммом предполагаемого таксона, чтобы убедиться в пригодности используемой схемы идентификации в условиях вашей лаборатории.

Если не удастся идентифицировать изолят с помощью определителя, что вполне воз­можно, не нужно за­ключать сразу же, что обнаружен новый род или вид. Множество проблем в классификации мик­робов возникло в результате подобных скороспе­лых выводов. Если вам не удалось идентифици­ровать выделенный изолят, проверьте: а) его чис­тоту, б) соответствие использованных тестов, в) адекватность методов и г) правильность использо­вания ключей и таблиц руководства. Следует отметить, что чаще всего причиной неверной идентификации бактерий бывают ошибки в определении формы, способности к движению и окраски по Граму. В большинстве случаев нетрудно установить род, к которому относится организм, однако определить вид или разновидность иногда невозможно без помощи специалиста по данной группе микроорганизмов.

В то же время вполне возможно, что вы действительно выделили новый род или вид. Несомнен­но, в природе существует множество бактерий, которые пока не классифицированы и поэтому не могут быть идентифицированы по существую­щим схемам. Все же, прежде чем описывать новый таксон и давать ему название, нужно очень твердо убедиться, что это действительно новый таксон, а не ошибка идентификации.

Прокариот или эукариот?

Хотя обычно бактерии легко отличить от эукариотических микроорганизмов, в некоторых случаях это может вызвать затруднение, особенно если бактерии обладают некоторыми признаками, свойственными эукариотам. Например, гифы, образуемые актиномицетами, можно спутать с гифами плесне­вых грибов, а пучок бактериальных жгутиков принять за одиночный жгутик эукариотической клетки.

Вероятно, самым достоверным признаком прокариот служит отсутствие ядерной мембраны, но для того, чтобы это продемонстрировать, требуется электронная микроскопия тонких срезов. Другие признаки варьируют от легко поддающихся определению до требующих тонких молекулярно-биологических методов. Создаваемые в настоящее время флуоресцентно меченные генные зонды дадут возможность легко отличать клетки прокариот от эукариот.

3. Деление царства прокариот на высшие таксоны. Характеристика отделов

Предложенная в Определителе схема деления царства прокариота на высшие таксоны предусматривает наличие 4 отделов. В основу деление на отделы положено строение клеточной стенки. 1 отдел - Gracilicutes (тонкокожистые) подразделяется на три класса, объединяющие нефотосинтезирующие и фотосинтезирующие грамотрицательные организмы. 2 отдел - Firmicutes (прочнокожистые) включают 2 класса: грамположительные кокки, палочки, неветвящиеся нити и ветвящиеся формы. 3 отдел – Tenericutes (мягкокожистые) представлены одним классом – грамотрицательные прокариоты, у которых отсутствует клеточная стенка. 4 отдел – Mendosiccutes (ошибочнокожистые) представлены грамотрицательными или грамположительными организмами, объединенными в один класс как архебактерии. Ниже следует краткая характеристика микроорганизмов согласно девятому изданию определителя.

1. Грамотрицателыные эубактерии, имеющие клеточные стенки

Прокариоты со сложным (грамотрицательного типа) строением клеточных стенок. Стенки состоят из наружной мембраны, тонкого внутреннего слоя пептидогликана и дополнительно различных других компонентов снаружи или меж­ду этими двумя слоями. Клетки могут быть сфериче­ской или овальной формы, в виде прямых или изогнутых палочек, спиралей либо нитей; некото­рые из этих форм могут быть окружены чехлом или капсулой. Размножение происходит путем би­нарного деления, однако для некоторых групп ха­рактерно почкование и у редких организмов (Pleurocapsales) имеет место множественное деле­ние. Миксобактерии могут образовывать плодовые тела и миксоспоры. Возможна подвижность — «плавание», скользящее движение — либо неспо­собность к движению. В эту категорию входят фототрофы и нефототрофы (как литотрофы, так и гетеротрофы); среди них известны аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы и микроаэрофилы. Некоторые представители — облигатные внутрикле­точные паразиты.

II. Грамположительные эубактерии, имеющие клеточные стенки

Прокариоты с клеточными стенками грамположительного типа. Форма клеток мо­жет быть сферической, палочковидной или ните­видной; палочки и нити могут быть неветвящимися, но у многих организмов имеется настоящее ветвление. Размножение обычно происходит путем бинарного деления; некоторые представители образуют споры в качестве покоящихся форм (эндоспоры или споры на гифах). Нефотосинтезирующие организмы; обычно это хемосинтезирующие гетеротрофы, среди которых есть аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы и микроаэ­рофилы. К этой категории относятся простые аспорогенные и спорообразующие бактерии, а так­же актиномицеты и родственные им организмы.

III. Эубактерии, лишенные клеточных стенок

Прокариоты, лишенные клеточных стенок (обычно называемые микоплазмами и включающие класс Mollicutes) и не способные к синтезу моле­кул — предшественников пептидогликанов. Клет­ки окружены элементарной мембраной (плазма­тическая мембрана). Клетки в высокой степени плеоморфные и варьируют по размерам от крупных бесформенных везикул до очень мелких (0,2 мкм) фильтрующихся элементов. Обычны нитчатые ветвящиеся формы. Размножение может происходить путем почкования, фрагментации и/или бинарного деления. Обычно это неподвижные организмы, однако для некоторых видов характерна способность к скользящему движению. Покоящиеся формы неизвестны. По Граму окрашиваются отрицатель­но. Большинство нуждается для роста в питательных средах сложного состава (среды с высоким осмотическим давлением) и имеют тенденцию проникать вглубь плотной среды, образуя характерные колонии вида «яичницы-глазуньи В состав мембран как у холестеролзависимых, так и у независимых от него форм при наличии этого соединения в среде входит уникальный компонент — неэтерифицированный холестерол. Среди микоплазм существуют сапрофитные, паразитические и патогенные формы; последние вызывают болезни животных, растений и культур тканей.

IV. Архебактерии

Архебактерии — это преимущественно почвенные или водные микроорганизмы, которые встречаются в анаэробных условиях или в гиперсоленых, либо гидро- и геотермально нагретых средах и, кроме того, как симбионты в пищеварительном тракте животных. В эту группу входят аэробы, анаэробы и факультативные анаэробы, способные расти как хемолитоавтотрофы, гетеротрофы или факультативные гетеротрофы. Архебактерии могут быть мезофилами или термофилами, причем не­которые виды способны расти даже при температуре выше 100°С.

Уникальная биохимическая особенность архебактерий состоит в том, что в состав липидов у них входят изопренильные эфиры глицерола. Отсутствие муреина в клеточных стенках делает архебактерии устойчивыми к р-лактамным антибиотикам. Нуклеотидные последовательности 5S-, 16S- и 23S-pPHK сильно отличаются от соответствующих последовательностей у эубактерий и эукариот.

Размножение происходит путем бинарного деления, почкования, перетяжки, фрагментации или неизвестными способами. Цвет клеточной массы может быть красным, пурпурным, розовым, оранжево-коричневым, желтым, зеленым, темно-зеленым, серым и белым.