1、 10第三章 微生物的分類(1.01.5 學時)內 容 提 要 細菌的分類以種為根本單位，它的命名遵循“雙名法“，用拉丁文。什么從基因水平進展分類，主要實行測定DNA堿基G+Cmol%值、核酸分子雜交及16S rRNA 寡核苷酸編目等方法，尤其以后者最為常用。分類的方法除用傳統的雙歧檢索條目法外，目前普遍承受數值分類方法分類的公認體系套動物致病菌檢測程序，商品化的快速鑒定系統已應用于常規細菌學鑒定。細菌作為自然界中的生物廣泛存在，而且不斷進化和進展，種類繁多，性質各異。人類出于生疏自然的需要，對包括細菌在內的各種生物進展了分類和命名，并已形成了既定的體系和公認的準則。將全部生物按其親緣關系的親

2、疏和性狀的相像程度，逐級歸并劃分為各種(Kingdom)(Phylum)(Class)(Order)(Family)(Genus)、種(Species)，以及有時在種下再分型(Type)的分類等階。在中間型過多而上述等階不夠用時，可曾設各級亞類，如亞門、亞綱、亞目、亞科、亞屬、亞種和亞型等。物界。第一節 細菌的分類地位ProcaryotBacteri和古細菌Archaea是性質有別的兩大類。古細菌是一個獨特的系統進化類別，其成員產甲烷、極端耐鹽、高度嗜熱，細胞壁組成與細菌不同。這些極端微生物被認為是生物進化過程中的早期產物，因此稱之為古細菌。立克次體、霉形體、螺旋體、放線菌等，此外還涉及藍細菌

3、、紫色光合細菌等7-。科及其以上的劃分在細菌學不太完善，而且隨著爭辯的深入，科、屬的劃分會有變動。螺旋體浮霉狀菌及相關細菌綠硫細菌PlanctomycesandrelativesGreensulfurbacteria衣原體Deinococciandrelatives擬桿菌Bacteroides 黃桿菌FlavobacteriaChlamydiae綠非硫細菌Greennonsulfurbacteria革蘭氏陽性細菌Gram-positive bacteria棲熱袍菌Thermotoga藍細菌Cyanobacteria/氫桿菌Aquifex/Hydrogenobacter紫色光合細菌Purple

4、bacteria圖7-1細菌的系統進化據Madigan16S rRNA 寡核苷酸編目繪制屬gener，單數 genus16S rRNA 序列有較大的差異，但尚未提出差異的量化標準。種specie它菌株群體有明顯差異。種的概念比較抽象，依據表型特征，并不簡潔界定。專家建議，依據16S RNA 16S rRNA 97%的兩株細菌，即可確定為同一種。菌株strai動物名的縮寫加編號作菌株名。其次節 細菌的命名The International Code of Nomenclature of 的規定，學名用拉丁文，遵循“雙名法名和種名兩局部構成，屬名第一個字母必需大寫，其余均應小字，即使種名是以人名或

5、地名命名的，種名頭一個字母也用小寫。整個屬名及種名在出版物中應排成斜體。細菌的中文譯名與拉丁名正好相反，將種名在前，屬名在后。常見細菌命名中一些規章和應留意的事項如下：消滅在分類學文獻中的細菌拉丁文學名，在屬名和種名之后，往往還要加上首次定名、現名定名人和現名定名年份，這些均用正體排字。但在一般獸醫學及醫學微生Escherichia coli et Chalmers 1919Migula1895 Bacillus coli，CastellaniChalmers1919 年改為現名的。的讀法來讀細菌拉丁文名，在國際學術溝通中經常患病。sp正體字spp.sp.，spp.species復數的簡寫。假

6、設是種，在種的拉丁文學名之后還要加上“sp. novnovnovel的縮寫。亞種用subs.正體字表示這是subspecies的縮寫例如Pasteurella multocidasubsp.表示變種，現已廢止，用亞種取代。 Aeromonas punctata斑點氣單胞菌等是曾用名，現今的國外文獻已不再沿用，分別改為 產氣莢膜梭菌Aeromonas caviae豚鼠氣單胞菌。細菌的拉丁文學名在翻譯為中文時，由于譯者不同，往往同物異名，造成不必要的混其次版蔡妙英等編，科學出版社，2022。 trarda有緩慢或遲鈍之意，該菌有運動力，并不遲鈍，但生長緩慢。除極少數特別有名、 為耶爾森菌屬；Pas

7、teurella譯為巴氏桿菌屬，Listeria 譯為李氏桿菌屬。依據國際細菌命名法規，屬以下包括屬無統一語尾，屬以上有，例如目的語尾是-alesSpirochaetales；科的尾是-aceaeEnterobacteriaceae，假單Pseudomonadaceae。第三節 細菌分類鑒定的標準一、細菌的表型特征分類鑒定細胞壁構造、生理生化、抗原性以及對噬菌體的敏感性等特征。這些表型特征對細菌的鑒定和分類具有很重要的作用，尤其是在臨床微生物學的實踐中，至今仍有應用價值。例如沙門氏菌Salmonella spp.與大腸桿菌E. coli按表型特征分為兩個屬，二者的 16S rRNA 序90%，

8、依據目前的考慮，它們應歸于同一個屬，但是二者表型的區分對臨床診斷格外重要，已被微生物學家所生疏，因此幾乎沒有人贊同轉變它們按表型確定的分類地位。依據細菌的形態、培育特性可將細菌劃分到科、屬，再依據生理生化特性可將細菌劃分到種。另外，依據細菌的抗原性和噬菌體的敏感性進一步將細菌劃分到型。二、細菌的種系發生關系分類目前微生物學界普遍考慮的分類依據是細菌的種系發生關系phylogenetic 即分析其基因特性，從而確定分類地位。DNA 堿基G+Cmol%、核酸分子16S rRNA 寡核苷酸編目。一DNAG+Cmol%值RNA DNA 的摩爾百分數是恒定的7-。微生物也一樣，親緣關系親熱、表型高度相像

9、的微生物往G+Cmol%G+Cmol%只反映 DNA 中堿基所占的百分數，并不說明序列，因此不同種的細菌，也可能有相近的G+mol% mol%不同的細菌決不會屬于同一種。一般認為，5%時，就不行能屬于同一10%時，則可為不同的屬。細菌動物植物藻類真菌原蟲0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100圖7-2示意圖DNA 中G+Cmol%的測定可用化學或物理方法，不同方法所得結果可有差異。目前多用物理方法解鏈Tm法。解鏈melting temperature, Tm法 又譯作熔解溫度法，是將DNA 樣本緩緩加熱，隨DNA260 nm 30%的增色效應。消滅增色效應一半時的溫度，

10、被稱為 Tm。Tm 與 DNAG+Cmol%成線性相關，Tm 值愈高，DNAG+Cmol%值也愈高。測得 DNA 的 Tm 值后，可按Marmur 等提出的公式計算 DNAG+Cmol%。該公式為：Tm=69.3+0.41G+C二核酸分子雜交DNA-DNAhybridization DNA DNA-rRNADNA 中共同的核苷酸序列愈多，雜交的互補區愈多，二者的同源性就愈高，親緣關系就愈近。DNA-DNA 的同源性通常以%表示，它是通過 DNA-DNA 雜交測得整修基因組中 DNA 堿基序列相像性的平均值。一60%70%50%者，為不同種。由于核糖體 RNArRNA基因具有高度保守性，因此 D

11、NA-rRNA 雜交的同源性比DNA-DNA雜交的同源性更能表示二者親緣關系。 catalog其原理是分析比較細菌菌株的 16S rRNA 寡核苷酸序列，據此確定其分類地位。之所以 的一級構造高度保守，但又含有可變區段，可作“大同小異” rRNA 5S rRNA 比較，16S rRNA 的分子量大小適中，因此被選定為公認的分類指標。目前很多細菌的分類地位都是用這一方法作出的7-。疏螺旋體Borrelia密螺旋體Treponema梭菌Clostridium李氏桿菌Listeria葡萄球菌Staphylococcus鏈球菌Streptococcus棒狀桿菌Corynebacterium分枝桿菌My

12、cobacterium埃希菌、志賀菌及沙門氏菌Escherichia, Shigella, and Salmonella耶爾森菌Yersinia弧菌Vibrio軍團桿菌Legionella假單胞菌Pseudomonas奈瑟菌Neisseria螺桿菌Helicobacter圖7-3 rRNA寡核苷酸編目對局部常見致病菌的分類據Salyers第四節 細菌分類的方法一條目分類法選擇一項或數項被認為是最主要的根本性狀，作為分類指征，在最高一級的分類等階上將細菌的客觀分類地位，但作為臨床檢驗，仍有其有用意義。二數值分類法numericaltaxonomy(數十種甚至百種以上) 的數值分析，計算出擬分類細

13、菌間的“總相像值各種性狀“等重要”以及用“多菌株”比較，各種性狀不分主次，抑制了傳統雙歧檢索條目分類法的缺點。自1956年以來，已得到愈來愈廣泛的應用，已不僅限于細菌分類，也用于包括病毒在內的其它微生物。相像度%405060708090100ABEI CFGJ DH圖7-410 株細菌相像關系的樹狀譜模式圖在進展數值分類時，需要選擇分類單位菌株再進展系統聚類，畫出相像度矩陣S 矩陣，最終轉繪成樹狀譜dendrogram7-。計數相像度的公式為：S%=NS/NS+NDS 為相像度，NS 為相像性狀，ND 為相異性狀。此法應用時所選性100 個，否則易誤判，第五節 細菌的分類體系伯吉氏系統細菌學手

14、冊sl of tematic BacteriologHolt 4 1 1984 2 1986 性細菌。第 3、4 卷 1989 年出版，前者收載了古細菌和藍細菌，后者描述了放線菌。該書的伯吉氏細菌鑒定手冊slof e，簡要地描1923 年出版第一版以來，不斷充實修改再版，1994 9 版。伯吉氏手冊雖然承受了種系發生的分子生物學內容，但主要仍是依據經典的分類手段，未能充分表達分子序列爭辯對細菌分類的影響。 Balows 等編著的“ 原核生物 TheProkaryote其次版19924 4100 界的高度重視。國際系統細菌學雜志InternationalJournalof SystematicB

15、acteriology, IJSB是細菌分類命名的世界公認的權威期刊，英文，由國際微生物學會聯合會 International Union of 1901 年創刊出版。任何分別鑒定的細菌的有關論文應在該雜志發表，假設在其他雜志發表，必需提交論文副本給該雜志公布，兩年后無異議，所提出的細菌名稱方才生效。與動物、植物不同，微生物的種鑒定必需依據活的典型菌株living type strai，而不能依據死的標本，模式菌株通常冷凍或凍干保存，并送交有關機構保藏。國際公認的菌種保藏權威機構是美國典型培育物保藏中心ATCC以及DSM等7-。我國的菌種保存機構在逐步進展和完善之中。7-1 國際有名的菌種保藏

16、機構縮 寫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，美國Baarn，荷蘭J.E.Purkyne大學，Brno，捷克Gothenburg，瑞典 Ottawa，加拿大巴黎，法國 Kew，英國東京，日本東京大學，日本Delft，荷蘭倫敦，英國 Peoria, IL，美國第六節 細菌的鑒定DNA分子水平的鑒定主要限于專業試驗室或作爭辯之用，目前通用的常規細菌鑒定手段仍是承受檢測表型特征的方法，配有成套檢測指標的快速診斷試劑盒正在推廣，已逐步取代自行選擇假設干檢測工程的做法。商品化的細菌鑒定試Enterotube系統、API系統、Vitek系

19、統等。除按表型特征、DNA 同源性或 rRNA 序列比較等方法鑒定細菌外，還有用其它方法，例如測定細菌的脂肪酸組成，用氣相-液相-質譜分析細菌的脂肪酸譜，每一種細菌的脂肪酸譜是恒定的，可重復性好，因此此法可用于細菌的鑒定或分類，往往結合常規方法參照顧用。PCR 技術檢測鑒定細菌。7-6。革蘭氏陽性細菌染色藍紫色球 菌MZN染色陰性絲狀及樹枝狀葡萄球菌Staphylococcus spp.球菌成葡萄串狀鏈球菌Streptococcus spp.球菌成鏈狀糞腸球菌Enterococcus faecalis短鏈狀微球菌Micrococcusspp.四聯球菌牛放線菌Actinomyces bovis桿

20、菌粘性放線菌A. viscosus.MZN染色陽性星形奴卡菌Nocardia asteroides剛果嗜皮菌Dermatophilus congolensis產生芽胞革蘭氏陽性大桿菌梭菌Clostridium spp.厭氧、芽胞大于菌體芽胞桿菌Bacillus spp.兼性及專性厭氧，芽胞一般不大于菌體炭疽桿菌B. anthracis姬姆薩或美藍染色菌體藍色，末端平直，短鏈狀組織抹片有莢膜無芽胞抗酸染色陽性分枝桿菌Mycobacterium spp.牛分枝桿菌及禽分枝桿菌M. bovis，M. avium瘦長珠狀桿菌鼠麻瘋桿菌M. lepraemurium瘦長桿菌副結核分枝桿菌M. parat

21、uberculosis短桿菌成叢狀，抗酸染色鮮紅色抗酸染色陰性棒狀桿菌Corynebacterium spp.革蘭氏陽性桿菌，某些科多形性化膿放線菌Actinomycespyogenes革蘭氏陽性，多形桿狀馬紅球菌Rhodococcus equi.革蘭氏陽性，桿狀，呈球狀趨勢產單核李氏桿菌Listeria monocytogenes桿狀，培育時可有球狀豬丹毒桿菌Erysipelothrix rusiopathiae桿狀，慢性病例的粗糙型可成短絲圖7-5A革蘭氏陽性細菌的檢測模式據Qinn革蘭氏陰性細菌染成紅色球菌/球桿菌奈瑟菌Neisseria spp.雙球狀牛摩拉菌Moraxella bov

22、is 不動桿菌Acinetobacter spp.桿菌MZN染色陰性MZN染色陽性布氏桿菌屬Brucella spp.小的成叢球桿菌鸚鵡熱衣原體Chlamydia psittaci小的成叢球桿菌，在常規培育基上不生長弧狀桿菌彎曲菌Campylobacter弧菌Vibriospp.中等大小桿菌腸桿菌科Enterobacteriaceae spp.假單胞菌Pseudomonas, spp及氣單胞菌Aeromonas spp.波氏桿菌Bordetella spp.放線桿菌Actinobacillus spp.嗜血桿菌aemophilus spp.巴氏桿菌Pasteurellaspp.擬桿菌acter

23、oides spp.厭氧絲狀菌厭氧FusobacteriumsppDCF*螺旋狀菌螺旋體Spirochaets鉤端螺旋體Leptospiraspp 暗視野Serpulina spp.革蘭氏或DCF 染色Treponemaspp.革蘭氏或DCF 染色Borreliaspp.姬姆薩染色* MZNZiehl-Neelsen染色法* DCF 染色：稀石碳酸品紅Dilute carbol fuchsin染色，染液酸方：苯酚品紅母液1g，95%乙醇V/V10ml5g 100ml圖7-5B革蘭氏陰性細菌的檢測模式據Qinn第六節 病毒的分類病毒分類學是一門重要的根底學科，它不僅有利于對病毒的生疏和爭辯，也促進對未知病毒的覺察，而且助于對病毒的把握和利用。20 50 年月以前，由于對病毒的根本特性了解甚少，主要依據病毒所致的疾病及組織或器官嗜性分類，未能反映病毒的本質。60 年月起，以病毒核酸作為病毒分類的首要標準，才使病毒分類形成一個較合理的框架。一、分類機構及標準1950年，第五屆國際微生物學會議提出了病毒分類的八項原則，這使病毒分類漸漸走向九屆國際微生 物學代表會議上成立了國際病毒命 名委員會 (I