49. Классификация бактерий по берджи. Характеристика основных групп.

Самой распространенной считается фенотипическая группировка, включенная в девятое издание Определителя Берджи. Ее принципы базируются на структуре стенок клетки.

Определитель Берджи также классифицирует бактерии по окраске по Граму. Царство Procaryotae по Определителю 1984 г. разделено на 4 отдела.

Отдел 1. Gracilicutes. Грациликутные или тонкостеночные. Организмы разной морфологии с грамотрицательными клеточными оболочками. Размножение – бинарное деление, почкование или множественное деление. Спор не образуют. Многие подвижные: жгутики или скольжение. Аэробные и анаэробные, или факультативно анаэробные. Отдел включает 3 класса: нефотосинтезирующие кл. Scotobacteria, фотосинтезирующие

кл. Anoxyphotobacteria, кл. Oxyphobacteria.

Отдел включает 9 секций, сюда относят группы спирохет, спирилл и род Bdellovibrio – паразитирующий в клетках других бактерий, палочки и кокки, риккетсии и хламидии.

Отдел 2. Firmicutes. Организмы с грамположительной клеточной стенкой. Толстостеночные кокки, палочки или нитчатые формы.

Размножаются бинарным делением. Некоторые образуют эндоспоры, у других – споры на гифах или в спорангиях. Передвигаются с помощью жгутиков, большинство неподвижно. Аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы. По морфологии предложено деление на два класса: класс Firmibacteria (кокки, палочки, неветвящиеся нити); класс Thallobacteria (ветвящиеся формы).

Отдел 3. Tenericutes. Мягкостеночные. Относятся прокариоты, у которых отсутствует клеточная стенка и не синтезируются предшественники пентидогликана. Клетки окружены ЦПМ, плейоморфны. Размножение – бинарным делением, почкованием, фрагментацией. Окрашивание по Граму – отрицательно.

Характерно образование мелких, врастающих в огар колоний. Могут быть сапрофитами, паразитами или патогенными формами. Представлены одним классом: Mollicutes. В секцию входят микоплазмы. К молликутам относят эндосимбионтов простейших грибов.

Отдел 4. Mendosicutes (mendosus – ошибочный). Объединены прокариоты, претендующие на более раннее происхождение, чем формы включенные в I и II отделы. Клетки разной формы – кокки, палочки, нити. Многие – плейоморфны. Большинство имеют клеточную стенку, но она не содержит типичного пептидогликана, может быть построена только из белковых макромолекул или гетерополисахаридов, по Граму окрашиваются и Г- и Г+; большинство – строгие анааэробы, многие имеют жгутики. Характеризуются экологическим и метаболическим разнообразием, способностью жить в экстремальных условиях.

50. Классификация микроорг. На основании строения 16 с ррнк

На основании исследований профессора Иллинойского университета К.Вёза (C.Woese) сделана попытка перехода к филогенетической классификации микроорганизмов [20, c. 221]. При этом сравнивают нуклеотидные последовательности 16S р РНК, состоящей из 1500 нуклеотидов, из которых 900 – консервативны. Эта молекула обладает достаточно большой, но не чрезмерной информацией и считается своеобразным биологическим генетическим «хронометром». На основе множества сравнений с помощью компьютера было построено филогенетическое древо (рисунок 2.1). Одновременно было доказано, что митохондрии и хлоропласты имеют бактериальное симбиотическое происхождение. Анализ 16S рРНК позволяет определить место микроорганизма на филогенетическом древе, а нахождение видового названия ведется традиционными микробиологическими методами. При этом 90 % совпадений указывает на принадлежность к определенному роду, 97 % – к определенному виду. Более точный метод – ДНК – ДНК-гибридизация, который дает более 30 % совпадений в пределах рода и более 70 % – в пределах вида. Выбор рРНК для решения проблем эволюционной систематики прокариот оказался удачным по ряду причин: эти молекулы обнаружены у всех клеточных форм жизни, что указывает на их древнейшее происхождение; их функции всегда одинаковы; первичная структура в целом характеризуется высокой консервативностью. Особенностью рРНК является ее нахождение вне сферы действия отбора, поэтому данные молекулы эволюционируют в результате спонтанных мутаций, происходящих с постоянной скоростью, и накопление таких мутаций зависит только от времени. Таким образом, мерой эволюционного расстояния между организмами служит количество нуклеотидных замен в молекулах сравниваемых рРНК.

Известно, что в рибосомах прокариот и эукариот присутствуют 3 типа рРНК, различающихся молекулярной массой и коэффициентом седиментации. Информационная емкость крупных молекул больше, но их труднее анализировать. Поэтому наиболее удобным оказался анализ молекул р РНК средней величины: 16S (у прокариот) и 18S (у эукариот), состоящих из 1600 и 2500 нуклеотидов.

К настоящему времени последовательности 16S и й18S р РНК изучены более чем у 400 организмов, принадлежащих к разным царствам живой природы. На основании полученных данных рассчитаны коэффициенты сходства сравниваемых организмов, что привело к неожиданным результатам: выявлены не две группы организмов, различающихся прокариотным и эукариотным типами клеточной организации, а три:

1. Одну образуют все эукариоты: высшие растения, животные, дрожжи, водоросли и т.п. В эту группу не вошли органеллы эукариот (митохондрии, хлоропласты). Таким образом, первая группа представлена ядерно-цитоплазматическим компонентом эукариотных клеток.

2. Ко второй группе, получившей название бактерий, относится по давляющее большинство прокариот. Сюда же попали на основании степени гомологии 16SрРНК митохондрии и хлоропласты эукариотных клеток.

3. В третью группу вошли некоторые малоизученные прокариоты, обитающие в экстремальных условиях: метанобразующие бактерии, экстремальные галофилы и термоацидофилы. Эта группа организмов получила название архебактерий.