信息分類:生命科學(xué)小百科 作者:YIYI發(fā)布
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微生物分類的準(zhǔn)則和方法?
以下討論一些微生物分類的準(zhǔn)則和方法﹕
形態(tài)(結(jié)構(gòu))特性﹕這是最原始和通用的分類方法,既簡單又經(jīng)濟(jì),可利用肉眼和顯微鏡來觀察,一般細(xì)菌的孢子和鞭毛很容易用這方法辨識別。不過微生物間其他的結(jié)構(gòu)特性則很相似,很難只用肉眼分辨。
染色﹕利用細(xì)胞壁成份的異同,染色的方法(例如革蘭氏染色法或酸性染色法)可以用來分辨微生物的特性,醫(yī)生常用這樣的方法來辨識病原菌。不過缺乏細(xì)胞壁的細(xì)菌和細(xì)胞壁不穩(wěn)定的古細(xì)菌則無法用這種方法來鑒定。
生化檢驗(yàn)﹕縱使相近的微生物,其酵素的種類和活性可能不同,例如檢驗(yàn)微生物利用各種碳水化合物的能力,便能夠辨識微生物的類別。其他如大腸菌是缺乏氧化酵素(oxidase),Escherichia、Enterobacter、Citrobacter會將乳醣轉(zhuǎn)變成酸和氣體,而Salmonella和Shigella則不會。
血清反應(yīng)﹕血清反應(yīng)是身體免疫抗體對具有抗原性微生物進(jìn)行反應(yīng)的一個證據(jù),利用血清反應(yīng)來檢驗(yàn)微生物,不但可以可以分辨微生物的種(species),甚至可以檢定到菌株(strain)的異同。不過,也有可能某些不同種類的菌種,卻含有相同或相似的抗原成份,因此使用此法時需配合其他分類方法,進(jìn)行驗(yàn)證。
噬菌體感染性﹕噬菌體對微生物的感染性具有高度的專一性,它對細(xì)胞膜的成份有特別的選擇性,因此像血清反應(yīng)一樣,可以用來檢驗(yàn)微生物的種類
胺基酸序列﹕微生物經(jīng)過長時間的演化后,蛋白質(zhì)的DNA編碼多少經(jīng)過改變,因此比較兩個微生物的蛋白質(zhì)序列,可以檢定DNA序列的異同,也可以判定微生物種類演化的異同,蛋白質(zhì)序列相似性越高的,其分類種類越相近。
脂肪酸種類﹕微生物會合成不同的脂肪酸,因此分析合成脂肪酸的種類,便可以分辨微生物的種類,不過需要配合其他的分類方法。
菌液流動性﹕利用菌液穿過一個小缺口,并測定微生物間和微生物與培養(yǎng)基間的導(dǎo)電性,可以測得微生物得特性。如果在缺口再加上一個雷射光,
則可以利用電腦順便測量微生物得大小、形狀、密度、和表面。如果加上得是螢光,則可以測量螢光細(xì)胞,如Pseudomonas,或標(biāo)記有螢光染色的細(xì)胞。牛乳中的Listeria污染便是可以如此檢定。
DNA鹼基的組成﹕DNA鹼基組成一般都是以鳥嘌呤(guanine;G)和胞嘧啶(cytosine;C)總和的百分比來表示(G+C),理論上相同種類的微生物的(G+C)的百分比應(yīng)該相同,種類相似微生物的(G+C)的百分比應(yīng)該相近。
DNA指紋﹕特定的DNA剪切酵素(restriction enzyme)可以將相同的微生物DNA剪切成相同長度的片斷,因此兩種微生物經(jīng)過DNA剪切酵素處理后,加以電泳分離,便可以判斷剪切過的DNA片斷長度是否相同。如果DNA指紋差異越小,表示它們的親緣越近。
核醣體RNA序列﹕核醣體RNA序列是目前最常用來測定生物的差異性和它們發(fā)生起源的差別,核醣體RNA存在所有的細(xì)胞里,而且較為穩(wěn)定,容易取得�?梢岳镁酆辖退剡B鎖反應(yīng)(polymerase chain reaction;PCR)和核醣體RNA的引子(primers)增殖核醣體RNA片斷,進(jìn)行序列的分析。序列相近的微生物,則親緣越近。
DNA聚合酵素連鎖反應(yīng)﹕如果微生物無法利用傳統(tǒng)的方法培養(yǎng)增殖(例如化石里的植物細(xì)胞),則可以利用聚合酵素連鎖反應(yīng)(PCR)的方法,將微生物的DNA或核醣體RNA增殖,再利用特定DNA剪切酵素或DNA序列的方法,來檢定微生物的親緣關(guān)係。
核酸雜交﹕DNA是一個雙股的基因分子,經(jīng)加熱后,雙股會鬆弛并分開,成為兩條單股。如果將這單股的DNA固定在合適的材質(zhì)上,再用已知的單股DNA探針(probes)和這固定的單股DNA反應(yīng),如果DNA探針可以和微生物的單股DNA結(jié)合,回復(fù)雙股分子,則表示DNA探針?biāo)淼奈⑸锱c被測試的微生物有相同或相近的親緣。這個方法又稱為瑟慎印跡(Southern blotting)。