技術 細菌分類方法

2021-02-13 邁克生物

細菌分類是指根據每種細菌的各自特點及親緣關係將其進行分門別類。分類方法有：表型分類法、遺傳學分類法和化學分類法。

表型分類法

依據細菌的形態、染色性質、特殊結構及生理化學特徵進行分類。生理化學特徵如：細菌生長條件和營養要求、色素產生、抵抗力、對物質的利用及致病性和毒力。

表型特徵作為細菌分類方法又分為傳統分類方法和數值分類方法兩種:

（1）傳統分類法:根據是細菌的一些較為穩定的生物學性狀，如形態結構、染色、培養特性、生化反應等作為分類依據。根據所選擇的生物學性狀，進行主次順序逐級分類，直至最小的區分。目前認為，以細菌細胞壁的結構特點作為最高一級的分類依據；細胞形態、革蘭染色性質、鞭毛及代謝特點作為較高一級的分類依據。而科、屬、種水平的分類主要依據生化特性和抗原結構等。這種方法使用方便，分類亦較為明確，但往往帶有一定程度的盲目性和主觀性。

（2）數值分類法：此種方法也是按照細菌生物學特性進行分類。但是它與傳統分類方法的區別在於對細菌的各類生物學性狀是按「等重要原則」進行分類，即將一系列細菌的大量表型特徵不分主次進行比較，測定其相似率，區分種群，並確定各種細菌的親緣關係。數值分類法的優越性在於它是以分析大量分類特徵為基礎（一般需要50項以上的生理和化學指標），對於類群的劃分比較客觀和穩定。

2、遺傳學分類法

在分子水平上對細菌個體的DNA、RNA和蛋白質進行研究分類的方法，常用方法有以下三種：

（1）DNA （G+C）mol%含量測定： 測定DNA 4種鹼基中G+C或A+T的分子含量，習慣上G+C作為細菌分類標記。不同菌屬間（G+C） mol%含量差異大，同一種細菌（G+C） mol%含量相對穩定，且不受菌齡、培養條件和其它外界因素影響。親緣關係接近的細菌，（G+C）mol%含量相同或近似；親緣關係疏遠的細菌，（G+C） mol%含量不同。通常認為種內菌株間（G+C） mol%含量相差不超過4—5%，屬內菌株間相差不超過10—15%。目前已有的測定技術有加熱變性法和浮力密度法。

（2） DNA的同源性分析：適合用於種水平的分類。因為親緣關係近的細菌，其DNA （G+C） mol%含量相同或近似，但（G+C） mol%含量相同或近似的細菌，其親緣關係不一定相近。要比較兩種細菌親緣關係，需要測定核苷酸鹼基對的排列順序和相同程度，此時可採用DNA分子雜交技術做兩種細菌DNA相似度測定。1987年，國際系統細菌學委員會規定，DNA同源性>=70%為判定同種界限。

（3）rRNA同源性分析：rRNA廣泛存在於各種細菌中，功能穩定，變化十分緩慢，是研究系統進化關係的最好材料。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序列分析的應用最為廣泛。分離提取細菌16S rRNA，用T1核酸酶消化，分析寡核苷酸的鹼基序列可測出rRNA的相關性。繪製各類群關係和樹狀圖，從而確定系統之間的關係。

3、化學分類法

根據細菌細胞中某些特定化學物質的特徵對細菌進行分類。是細菌屬劃分的主要特徵之一。目前常使用的化學分類法包括：

（1）磷酸類脂分析：磷酸類脂是細胞膜的成分之一，根據其不同的成分進行細菌屬劃分，其中具有分類學意義的磷酸類脂是：磷脂醯乙醇胺（PE）、磷脂醯膽鹼（PC）、磷脂醯甲基乙醇胺（PME）、磷脂醯甘油（PG）和含有葡萄糖胺未知組分的磷酸類脂（GluNus）五種。

（2）脂肪酸組分分析：脂肪酸定性分析結果限於屬和屬以上的分類；脂肪酸定量分析結果可為種和亞種分類提供有用的基本資料。

（3）細胞壁成分分析：不同細菌細胞壁成分不同，分析細菌細胞壁中某些化學成分有助於對細菌的分類。

（4）全細胞蛋白電泳分析：此法用於種或種以下分類單位的研究。高度標準化的SDS-PAGE是對大量密切相關菌株進行比較分類的有效方法，研究證明全細胞蛋白組分和DNA-DNA雜交有很好相關性。

在上述三種細菌分類方法方法中，表型分類法在實驗室使用較為方便，故應用也最為廣泛。

參考文獻：《實用臨床微生物學檢驗與圖譜》

作者：邁克生物技術部

（本文為原創，如需轉載，請註明出處）

註：圖片來源於網絡

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