Искусственная (ключевая) систематика микроорганизмов, объединяющая организмы в группы на основе сходства их важ­нейших свойств.

Эти характеристики применяют для определения и идентификации микроорганизмов. С позиций микробиологии микроорганизмы обычно подразделя­ют в соответствии с влиянием, которое они оказывают на организм человека: патогенные, условно-патогенные и непатогенные. Несмотря на очевидную важность этого утилитарного подхода, их систематика всё же основана на принципах, общих для всех форм жизни. Для облегчения диагностики и принятия решений, касающихся ле­чения и прогноза заболевания, предложены идентификацион­ные ключи. Сгруппированные в таком ключе микроорганизмы не всегда находятся в филогенетическом родстве, но перечис­ляются вместе, поскольку обладают несколькими, легко выяв­ляемыми сходными свойствами. Разработаны разнообразные до­ступные и быстрые тесты, позволяющие, как минимум в общих чертах, идентифицировать выделенные от пациента микроорга­низмы. В отношении бактерий наибольшее распространение на­шли предложенные американским бактериологом Дэвидом Берджи подходы к систематизации, учитывающие один или несколько наиболее характерных признаков. «Определитель бактерий Берджи» – характерный пример искусственной систематики. Согласно его принципам, легко выявляемые свойства являются основой для объединения бактерий в большие группы.

Принципы таксономии и номенклатуры микроорганизмов.

Образование и применение научных названий микроорганизмов регламентируют «Междуна­родный кодекс номенклатуры бактерий», «Международный кодекс ботанической номенклату­ры» (грибы), «Международный кодекс зоологической номенклатуры» (простейшие) и решения Международного комитета по таксономии вирусов. Все изменения научных названий микроор­ганизмов возможны лишь решениями соответствующих международных конгрессов и постоян­ных комитетов по номенклатуре.

Категории таксономической иерархии.

Для микроорганизмов приняты следующие категории (таксоны) таксономической иерархии (по восходящей):

Вид (Species) → Род (Genus) → Триба, или колено (Tribus) → Семейство (Familia) → Порядок (Ordo) → Класс (Classis) → Отдел (Divisio) → Царство (Regnum).

При необходимости вводят категории (по восходящей):

Подтриба, или подколено (Subtribus) → Под­семейство (Subfamilia) → Подпорядок (Subordo) → Подкласс (Subclassis) → Подотдел (Subdivisio).

Названия таксонов у микроорганизмов.

Род и выше.

Названия таксонов, имеющих ранг рода и выше, униноминальны (унитарны), то есть обозначаются одним словом, например Herpesviridae (семейство герпес вирусов).

Вид.

Названия видов биноминальны (бинарны), то есть обозначаются двумя словами – название рода и вида. Например, Escherichia coli (кишечная палочка). Второе слово бинарного названия вида, взятое отдельно, не имеет статуса в номенклатуре и не может быть использовано для научного обозначения микроорганизма. Исключением выступают вирусы, видовые названия которых не бинарны, то есть включают только видовое название (например, вирус бешенства).

Инфравидовые таксоны.

Систематика бактерий включает также внутривидовые таксоны, названия которых не подчиняются правилам «Международного кодекса номенклатуры бактерий».

Подвид.

Названия подвидов триноминальны (тринарны); для их обозначения применяют слово подвид (subspecies) после видового названия, например Klebsiella pneumoniae subsp. ozenae (палочка озены, где ozenae – название подвида).

Вариант.

Разнообразные механизмы изменчивости бактерий приводят к определённой не­стабильности признаков, совокупность которых определяет тот или иной вид. Поэтому в сис­тематике бактерий широко применяют понятие «вариант». Различают морфологические, биоло­гические, биохимические, серологические и многие другие варианты. В бактерио­логии обычно выделяют серологические варианты (серовары), варианты, устойчивые к антибиотикам (резистенсвары), бактериофагам (фаговары), а также варианты, различаю­щиеся по биохимическим (хемовары), биологическим или культуральным признакам (биовары).

Штамм и клон.

В микробиологии также применяют специализированные термины – «штамм» и «клон».

Штаммом [от нем. stammen – происходить] называют культуру микроорга­низмов, выделенную из определённого конкретного источника (какого-либо организма или объекта окружающей среды).

Клоном [от греч. klon – отводок] называют культуру микроорганизмов, по­лученную из одной материнской клетки.

Особенности систематики вирусов.

Вирусы отнесены к царству Vira. В основу их классификации положен тип нуклеиновой кислоты, образующей геном. Соответственно выделяют рибовирусы (РНК-вирусы) и дезоксирибовирусы (ДНК-вирусы). Для вирусов предложены следующие таксономические категории (по восходящей):

Вид (Species) → Род (Genus) → Подсемейство (Subfamilia) → Семейства (Familia).

Но категории подсемейств и родов разработаны не для всех вирусов. Видовые названия вирусов обычно связывают с вызываемыми ими заболеваниями (например, вирус бешенства), либо по названию места, где они были впервые выделены (например, вирусы Коксаки, вирус Эбола). Если семейство включает большое количество видов, то видовые названия дают в соответствии с антигенной структурой и разделяют их на типы (например, аденовирус 32 типа или вирус герпеса 1 типа). Реже используют фамилии учёных, впервые их выделивших (например, вирус Эпстайна-Барр или вирус саркомы Рауса). Иногда используют устаревшие названия групп вирусов, отражающих их уникальные эпидемиологические характеристики (например, арбовирусы).

Вироиды.

Вироиды [от virus и греч. eidos – сходство] – представляют собой мелкие кольцевые однонитевые суперспирализованные молекулы РНК (аналогичную организацию имеет геном вируса гепатита D). Поскольку у вироидов нет белковой оболочки, они не проявляют выраженных иммуногенных свойств, и поэтому их нельзя идентифицировать серологическими методами. Вироиды вызывают заболевания у растений.

Прионы.

Включены в царство Vira в качестве безымянного таксона.

Прионы [от англ. proteinaceous infectious (particle), белковоподобная инфекционная (частица)] – белковые инфекционные агенты, при­водящие к развитию летальных неврологических заболеваний (губча­тых энцефалопатий). Прионовые белки выделены как инфекционное начало скрепи у овец, спонгиоформной энцефалопатии крупного рога­того скота («коровье бешенство»), а у человека – куру, болезни Кройтцфельдта-Якоба, синдрома Герстманна-Штройсслера-Шайнкера и фатальной семейной бессонницы. Прионы передаются инокуляционно или алиментарным путём не только между особями одного биоло­гического вида, но и между животными разных видов, в том числе между животным и человеком.

Нормальный прионовый белок – трансмембранный гликопротеин PrPC – кодируется одноимённым геном, функция этого связывающего медь гликопротеина неизвестна, его эк­спрессия нормально происходит в различных типах клеток. После трансляции матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) полипеп­тид PrPC подвергается α-спирализации, связывается с мембранами клеток и выполняет свои функции. Мутантные формы белка называ­ют скрепиизоформными белками (так как они впервые были выделены из нервных тканей овец, погибших от скрепи). У таких форм вместо α-спиралей образуются структуры, устойчивые к воздействию детерген­тов и протеаз и формирующие амилоидоподобные нерастворимые от­ложения.

Патогенез прионовых болезней связан с изменением характера укладки поли­пептидной цепи, то есть изменением конформации белка. В результате формируются конгломераты в виде палочек или лент размером 25~550 × 11 нм. Эти прионовые формы белков ус­тойчивы к кипячению, ультрафиолетовому (УФ) облучению, действию 70% этанола и формальдегида и сохраняются в тканях, фиксирован­ных 10% формалином. Попадая в здоровый организм человека или животного, патологические конформеры способствуют постепенному отложению амилоидоподобных структур, в состав которых входят и нормальные белки PrP^C.