细菌分类方法

一、基本概念
1.细菌分类是根据每种细菌各自的特征，并按照它们的亲缘关系分门别
类，以不同等级编排成系统。分类有两种：①以细菌的形态和生理生化特性为依据的表型特征分类法，包括有传统分类法（classical classification）和数值分类法(numericalclassification)；②用化学分析和核酸分析，以细菌大分子物质（核酸、蛋白质）结构的同源程度进行分类称种系分类（phylogenetic classification）或自然分类（natural classfication）。
二、遗传学分类法
遗传学分类是以细菌的核酸、蛋白质等在组成的同源程度分类。该分类法具有下述的优点：（1）对细菌的“种”有一个较为一致的概念；（2）使分类不会出现经常性或根本性的变化；（3）可制定可靠的细菌鉴定方案；（4）有利于了解细菌的进化和原始亲缘关系。
目前较稳定的基因型细菌分类法有如下几种。
（一）DNA G+C mol/%测定
一按表型特征分类法细菌的形态染色以及细菌的特殊结构是最早和最基本的分类依据众多的理化特征如细菌生长条件营养要求需氧或厌氧抵抗力菌体成分能否利用某些糖类和有机酸蛋白质氨基酸代谢途径代谢产生呼吸酸毒性酶毒素致病力等也一直作为分类依据
细菌分类方法
细菌分类学（taxonomy）是指对细菌进行分类、命名与鉴定的一门学科。它的任务是在全面了解细菌的生物学特征的基础上，研究它们的种类，探索其起源、演化以及与其他类群之间的亲缘关系，进而提出能反映自然发展的分类系统，并将细菌加以分门别类。它包括三个方面：分类（classification）、命名（nomenclature）和鉴定（identification）。
DNA分子两条链上4种碱基的总分子量为100，测定其中G+G或A+T摩尔百分比，能反映出细菌间DNA分子同源程度，习惯上以G+C作为细菌分类标记。不同菌属间的G+Cmol%范围很大，在25%~75%之间，但同一种细菌G+Cmol%相当稳定，不受菌龄、培养条件和其他外界因素影响，亲缘关系越近的细菌，它们G+Cmol/%越相近。目前测定的技术多用加热变性法。加热变性的DNA由于双链DNA分开，使A260紫外吸收度增加。紫外吸收度的增加与解链程度成正比。用Tm表示DNA分子中50%解链时的温度，Tm随G+Cmol%的含量线性增加。在通常条件下，G+Cmol%为40的DNA其Tm约为87℃，每增加1%G+Cmol含量，Tm约增加0.4℃，因而通过Tm可测出G+Cmol%含量。
细菌分类方法
细菌的分类是在对细菌的大量分类标记进行鉴定和综合分析的基础上进行的。用作细菌的分类标记有形态学、生理生化学、免疫化学和遗传学等方面的性状。近年来，应用各种现代化技术和设备研究细胞的化学结构和化学组成，分析它们的来源关系，为发展细菌分类学开拓了前景。
一、按表型特征分类法
细菌的形态、染色以及细菌的特殊结构是最早和最基本的分类依据，众多的理化特征如细菌生长条件、营养要求、需氧或厌氧、抵抗力、菌体成分、能否利用某些糖类和有机酸、蛋白质、氨基酸、代谢途径、代谢产生、呼吸酸、毒性酶、毒素、致病力等也一直作为分类依据。目前，以生理生化学作为细菌分类方法有两种，即传统分类法和数值分类法。
（三）核蛋白体RNA碱基序列测定
细菌核蛋白体RNA序列比较保守，其变化十分缓慢。分离提取细菌16SrRNA，用T1核酸酶消化，分析寡核苷酸的碱基序列可测出rRNA的相关性。绘制各类群关系和树状谱，从而确定种系的发生关系。另一种研究核蛋白体RNA碱基序列的方法是rRNA-DNA杂交，其基本原理和DNA-DNA杂交方法相同，只是最后的结果表示方法不同，常用于两个有差距的微生物间测定，例如用rRNA-DNA杂交将假单胞菌属至少可分成5群rRNA同源群。
细菌种属鉴定一般采用形态学观察作初步鉴定，包括革兰氏染色、夹膜、鞭毛、运动性观察等。
然后进行生理生化实验做进一步鉴定，包括厌氧、好氧实验，完全培养基和基本培养基培养实验，降解性实验等系统的生理生化实验研究。
最后进行16sRNA序列扩增测序，将测到的序列与GENEBANK中已知的细菌序列相比较，根据亲缘关系远近最终确定种属。一般来说，90％以上的同源性就可以确定到属，确定到种的可3;Cmol%固然应该相同，但G+Cmol%相同的却并不一定是同一细菌。因为G+Cmol%不能反映其碱基的序列。精确的办法是利用DNA分子杂交技术测定DNA分子的相似度。其基本步骤均是先提取菌株的DNA，加热变性解链，然后将两种变性的DNA（其中一种为标记DNA或rRNA）混合液在一定的温度下保温复性，重新得到杂交的双螺旋DNA分子，鉴定其双螺旋结合率。结合率的大小反映了DNA碱基序列的相似程度和菌种之间的亲缘关系的亲疏。DNA/DNA杂交时，同一菌的结合率为100%，80%~90%的同源为同一种内、同一亚种的细菌，60%~70%的同源性为同一种内不同亚种的细菌，20%~60%则认为是同一属中的不同菌种。
二、分类等级
细菌的分类等级和其他生物相同，依次为界（kingdom）、门（division）、纲（class）、目（order）、科（family）、属（genus）、种（species）。细菌属于原核生物界（procaryotae），包括有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体和螺旋体。
分类等级拉丁字尾比较固定，表示方法如下：目-ales、亚目-ineae、科-aceae、亚科-oideaae、族-eae、亚族-inae。
种是细菌分类的基本单位，将生物学性状基本相同的细菌群体归成一个菌种；性状相近、关系密切的若干菌种组成一个菌属；相近的属归为一科；依次类推。在两个等级之间，可添加次要的分类单位，如亚门、亚纲、亚属和亚种等。群和组不是正式分类等级，是泛指具有某种共同特性的某个集体，任何等级都可借用。
同一菌种的各个细菌，在某些方面仍有一定的差异，可再分成亚种（subspecies），亚种以下的分类等级为型（type），以区别某些特殊的特征。例如抗原结构不同而分的血清型（serotype）；对噬菌体敏感性不同的噬菌体型（phagetype）；对细菌素敏感性不同的细菌素型（bacteriocin-type），生化反应和某些生物学性状不同的生物型（biotype）。
由不同来源分离的同一种、同一亚种或同一型的细菌，称为株（strain）。株的建立是从一次单独分离物的单个原始菌落传代的纯培养物，例如从10个肺结核患者的痰液中分离出的10株结核分枝杆菌。具有某种细菌典型特征的菌株称为模式菌（typical strain）或标准菌株（standardstrain），它是该种菌株的参比菌株。在细菌的分类、鉴定和命名时以模式菌为依据，也可作为质量控制的标准。
（一）传统分类法
19世纪以来，以细菌的形态、生理特征为依据的分类奠定了传统的分类基础，它选择一些较为稳定的生物学性状，如细菌的形态结构、染色性、培养特性、生化反应、抗原性作为分类依据，然后按主次顺序逐级区分。这种方法使用方便，分类亦较为明确，但往往带有一定程度的盲目性。
（二）数值分类法
20世纪60年代，随计算机的应用而发展的细菌分类方法。它对细菌的各种生物学性状按“等重要原则”进行分类，一般需选用50项以上的生理、生化指标逐一进行比较，通过计算机分析各菌间相似度，划分细菌的属和种，并确定它们的亲缘关系。
2.细菌命名在分类基础上，给予每种细菌一个科学名称，使之在生产实践、临床实践和科学研究工作中相互交流成为可能。按照细菌命名的法规，能保证所有的科研工作者以同样方式给予细菌命名。
3.细菌鉴定将未知细菌按分类原则放入系统中某一适当位置和已知细菌比较其相似性，用对比分析方法确定细菌的分类地位。若与已知细菌相同即采用已知菌的名称，不同者则按命名原则确定一个新名称。