Микроорганизмдер систематикасы

Микроорганизмдер  систематикасы

КІРІСПЕ

• ХХ ғ. бактериялар систематикасы мәселесі бұл оррганизмдер жөнінде білім көлемінің тез арада кеңеюіне және тереңдетілуіне байланысты өрши түсті.
• Дәстүрлі жүйені «генеологиялық бұтақ» құру үшін алдымен бактериялардың фенотиптік белгілері туралы жиналған мәліметтерді құруды ойластырған. Жүйені құру негізінде дәстүрлі принцип те қолданылды. Бірақ зерттеулер барысында ең басты назар бактериялардың морфологиялық белгілеріне аударылды. Солай 1872ж. Ф.Кон (1828-1898) бактерияларды морфологиялық белгілері бойынша мынадай топтарға бөлді: коккалар, қысқа таяқшалылар, ұзын таяқшалылар. Алайда бактерияларды таксономиялық топтарға бөлу мақсатында морфологиялық белгілер жеткіліксіз болды. Осы мақсатта морфологиялық белгілермен физиологиялық белгілерді де зерттеу қатар жүргізілді.

• 1909ж.  С.Орла-Йенсен сол кездегі белгілі  болған физиологиялық белгілерге  негізделе отырып, бактерияларды  классификациялауға ұмтылыс жасады.
• Систематиканың ары қарай дамуында прокариоттардың клеткасының химиялық құрылысы туралы мәліметтер маңызды қадам болды.
• Бактерияларды анықтаушы кітаптың бірінші басылымы 1923ж. Д.Х.Берги бастаған американдық бактериологтар тобымен басылымға шықты. 4 томдық тоғызыншы басылымы 1984-1989 жылдары шықты.

• Бергидің  анықтаушы кітабының тоғызыншы  басылымында прокариоттар патшалығына  жататын анықталған барлық организмдерді 33 топқа бөлген.
• Берги бойынша классификацияның басты идеясы – бактериялардың анықтаудың (идентификациясы) жеңілділігі. Бұны жүзеге асыру үшін белгілердің жиынтықтары қолданылады:
• морфологиялық (дене формасы; талшықтарының болуы не болмауы; капсулалары; спора түзуге қабілеттілігі; клеткаішілік құрылысының ерекшеліктері, Грам бойынша бояу),
• дақылдық (таза дақыл лабораториясында дақылдау кезінде алынған белгілер),
• физиолого-биохимиялық (энергия алу әдістері; қоректік заттарды қажет етуі; сыртқы орта факторларына қарым-қатынасы; нуклеотидті құрамы және ДНҚ молекуласында нуклеотидтер реттілігі; рРНҚ-ның нуклеотидтік құрамы; ұқсас функциясы бар ферменттік белоктардағы амин қышқылдардың реттілігі).

Систематика туралы қысқаша түсінік 

• Систематика – организмдердің алуантүрлілігі мен әр түрлі организмдер топтарының арасындағы байланысты зерттейтін және бұл байланыстардың заңдылықтарын анықтайтын биология ғылымының саласы.
• Систематика классификация, таксономия, идентификация, номенклатура деп түрленеді.

• Классификация – көптеген организмдерді таксондарға бөлу.
• Таксон – біртекті белгілері мен қасиеттері бар организмдердің тобы.
• Таксономия – таксондар шекарасын, олардың тәуелділігін анықтау. Таксономия биологиялық алуантүрліліктің тәртібін анықтайтын классификацияның теориясы болып саналады.
• Идентификация – зерттейтін объектіні бір таксонға жатқызу. Таксономия мен идентификация бір-бірімен байланысты.
• Номенклатура – таксондарды атау ережелерінің жинағы. Номенклатураның биноминальды жүйесі бойынша кез келген биологиялық түр екі латын сөзінен тұратын аталыммен жазылады. Бірінші сөз – туыстастары, екіншісі нақтылы сол туыстастыққа жататын түрді білдіреді. Туыстас аты үлкен әріппен жазылады, мысалы, Еscherichia (туыстас аты) coli (түр аты).

• Биологиялық номенклатураның иерархиялық жүйесінде  мынандай біртіндеп төмендейтін  рангтерді ажыратады:

• Бұл таксономиялық категорияның негізі – түр. Қазіргі кезде түр деп шығу тегі бір, өзара жақын, белгілі бір ортаға бейімделген, морфологиялық, биохимиялық және физиологиялық сипаттамалары ортақ, бірақ организмдерден ерекшеленетін бактериялар тобын атайды.
• Прокариотты организмдерді бір немесе әр түрлі түрге эмпиризмдік жолмен көптеген белгілерін анықтап жатқызады.
• Прокариоттарда түр асты, штамм, вариант, клон сияқты ұсақ бірліктер жасалады:
• Вариант арқылы прокариоттардың түрлерінің қосымша қасиеттері көрсетіледі, мысалы серологиялық белгілері бар болса серовар, фагтарға қатысты белгілері болса фаговар дейді.
• Штамм – әр түрлі жерден бір уақытта немесе бір жерден әр түрлі уақытта бөлініп алынған бір түрге жататын бактериялардың дақылы. Штамдар арасындағы ерекшеліктер бір түрдің ішінде болуы мүмкін.
• Клон – одан да тереңірек ұғым, бұл бір клеткадан бөлініп алынған бактериялдық дақыл.
• Номенклатура тәртібі бойынша түрге ат беру үшін оны белгілі бір туыстасқа жатқызу керек.

Прокариотты организмдердің топтары 

1. Спирохеттер. Spirochaetales қатарына жатады. Ұсақ спиральтәрізді бірклеткалы формалы, өзіне тән морфологиясы және қозғалу тәсілі бар. Грам теріс. Кейбір түрлері патогенді: Treponema pallidum – сифилис қоздырғышы, Borrelia recurrentis – кері сүзек қоздырғышы.
2. Аэробты спиральтәрізді қозғалысты немесе бүгілген грам теріс бактериялар. Бұл топқа кіретін прокариоттардың клетка қабырғасы қатты болып келеді, сондықтан олар формасын өзгертпейді. Spirillum туысына негізінен тұрақты және лас суларда тіршілік ететін өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарының шірінділерінде тіршілік ететін сапрофиттер жатады. Олардың арасында паразитті түрлер де тіршілік етеді. Кейбір түрлері патогенді: Bdellovibrio туысы. Бұл 1963 ж. анықталған прокариотты организм. Bdellovibrio bacteriovorus деп аталатын организм басқа бактериялардың клеткаларының ішінде паразиттік тіршілік ете алады. Оларды эпидемиялық аурулардың қоздырғышымен күресу үшін қолданады, мысалы, холера.

3. Қозғалмайтын  иілген грам теріс  бактериялар. Spiromonaceae тұқымдасы жатады. Облигатты аэробты формалы: тік таяқшалардан жартылай немесе толық иілген сақиналар, бірақ сонымен қатар бір уақытта дақылда әр түрлі формалы клеткалар кездесуі мүмкін.
4. Аэробты грам теріс таяқшалар немесе коктар. Бұл топта 8 тұқымдас бар. Олар: Pseudomonaceae, Azotobacteraceae, Rhizobiaceae, Methilococcaceae, т.б.
5. Факультативті анаэробты грам теріс таяқшалар. 3 тұқымдасты біріктіреді: Enterobacteriaceae, Vibrionaceae, Pasteurellaceae.

6. Анаэробты грам теріс тік, иілген немесе спиральтәрізді таяқшалар. Бұл топтың негізгі тұқымдасы Bacteroidaceae. Кейбір түрлері патогенді және тері жабындысының әр түрлі зақымдануларын тудырады, және одан да басқа органдар мен дене тканьдерін зақымдайды.
7. Күкірт немесе сульфаттың диссимиляциялық қалпына келуімен сипатталатын бактериялар. Кейбір түрлері ашуға қабілетті. Олардың арасында азотфиксаторлар бар.
8. Анаэробты грам теріс коктар. Бір түрлі тұқымдасы берілген: Veillonellaceae. Бұл топқа тек жылықанды жануарларда тіршілік ететін паразиттер жатады.

9. Риккетсиялар  мен хламидиялар. Бұл топтың құрамына екі қатар Rickettsiales және Chlamydiales жатады. Паразиттік тіршілік етеді.
10. Микоплазмалар. Бұл топқа клеткалық қабырғасы жоқ формалар жатады. Берги анықтағышының тоғызыншы басылымында микоплазмалар мынаған жатады: Tenericutes бөлімі, Mollicutes класы, Mycoplasmatales қатары.
11. Эндосимбионттар. Бұл топқа бөлінген прокариоттар – қарапайымдылардың, насекомдардың, саңырауқұлақтар мен омыртқасыздардың эндосимбионттары. Оны лабораторияда таза дақылын дақылдау мүмкін болмады. 5 туыс пен 14 түр анықталған.

12.   Грам теріс коктар. Бұл топқа фенотиптік және филогенетикалық қатты ажыратылатын 15 туыс жатады (Streptococcus, Leuconostoc, Staphylococcus). Бұл облигатты аэробтар, анаэробтар немесе факультативті формалар.
13. Эндоспора түзетін грам оң таяқшалар мен коктар. Бұл топқа 6 туыс кіреді. Оның ішінде екеуі (Bacillus, Clostridium) қызығырақ және көптеп кездеседі. Олардың арасында патогенді түрлері де бар. Мысалы: B.anthacis – сібір жарасының қоздырғышы, C.perfringens және клостридиялардың т.б. түрлері – газды гангренаның қоздырғыштары, С.tetani – сіреспе қоздырғышы, т.б.
14. Дұрыс пішінді спора түзбейтін грам оң таяқшалар. Бірнеше ортақ морфологиялық және физиологиялық белгілерімен біріктірілген 7 туыс жатады: таяқшатәрізді клеткалар, мезофилдер; қатаң және факультативті аэробты, микроаэрофилдер және аэротолерантты анаэробтар бар; тек қана күрделі ортада түршілік ететін хемоорганотрофтар.

15.   Бұрыс пішінді спора түзбейтін  грам оң таяқшалар. Топ әр  қилы. Көбі – ауа бар жерде  өмір сүретін және эндоспора  түзбейтін бұрыс пішінді грам  оң таяқшалар, бірақ бактериялар  тобында кок тәрізді немесе  дұрыс пішінді таяқшалы бактериялар  да кездеседі. Бос тіршілік  ететін де, паразиттік тіршілік  ететін түрлері де бар.
16. Микобактериялар. Mycobacteriaceae тұқымдасына біріктірілген және бір туыспен Mycobacterium берілген. Микобактериялар – грам оң, қозғалмайтын бактериялар, түзу немесе бұрыс пішінді. Кейбір түрлері патогенді, мысалы, M.tuberculosis – туберкулез қоздырғышы, M.leprae – проказа қоздырғышы.
17. Нокардиоформдар. Бұл топқа даму циклінде мицелиальды сатысы бар бактериялар біріктірілген. Ескі дақылда мицелийлер таяқшатәріздес немесе коктәріздес элементтерге ыдырайды. Нағыз спорасы болмайды. Топтың барлық өкілдері грам оң аэробтар. Туысқа бөлу клетка қабығының химиялық құрамы, липидтер жинағы сияқты белгілерге негізделген.

18. Оттексіз  фотосинтезді жүзеге асыратын фототрофты бактериялар. Бұл топқа өзіне  тән пигментті жинағы және фотосинтездің  ерекше типі бар фотосинтездеуші  эубактериялар жатқызылған: пигменттері  бактериохлорофилдер мен каротиноидтардың түрлі түрлерімен берілген; фотосинтез оттек бөлмейді.
19. Оттекті фотосинтезді жүзеге асыратын фототрофты бактериялар. Бұл топқа фотосинтетикалық пигменттердің түрлі жинағы бар эукариоттар жатқызылған. Бірақ міндетті түрде – хлорофилл; фотосинтез молекулярлы оттектің бөлінуімен қоса жүреді.
20. Аэробты хемолитотрофты бактериялар және оларға жақын организмдер. Бұл топқа қалпына келген бейорганикалық қосылыстар азот, күкірт, темір, сонымен қатар молекулалық сутектің тотығуы арқасында энергия алатын прокариоттар жатады.

21. Бүршіктенетін және/немесе бұтақты бактериялар. Бұл  топқа клетканың цитоплазмасымен  байланысты емес шырыштан тұратын өсінділер  немесе жіпшелі клеткалық өсінділер - простектер түзетін бактериялар  жатады. Бактериялардың көбі – хемоорганотрофтар, кейбірі – олигокарбофилдер. Облигатты  және факультативті аэробтар.
22. Шырышты қабықша түзетін бактериялар. Топқа ортақ қабықшамен қапталған жіпшелі бактериялар жатады. Жіптер бос жүзуші немесе түрлі судағы заттарға бекітілген болуы мүмкін. Қабықша гетерополисахаридтен тұрады, көбінесе темір мен марганецтің тотығуымен инкрустирленген.
23. Ұрықты дене түзбейтін, фотосинтездемейтін жылжитын бактериялар. Бұл топқа морфологиялық және физиологиялық әр түрлі бактериялар жатқызылған. Көбі қатты субстратта талшықтар көмегінсіз қозғала алуымен біріктірілген. 3 қатар бөлінген. Өкілдер бойынша негізгісі – Cytophagales қатары.

24. Ұрықты  денелер түзетін жылжитын бактериялар: миксобактериялар. 4 тұқымдасқа бөлінетін  бір қатары Myxococcales бар. Бұл клетка қабырғасы жұқа иілгіш таяқша тәрізді грам теріс бактериялар. Оларға клетканы қоршайтын шырыш қабатының түзілуі тән.
25. Архебактериялар.
26. Нокардиотәрізді актиномицеттер.

27. Көпклеткалы спорангиялары бар актиномицеттер.
28. Актинопланеттер.
29. Стрептомицеттер және туыс формалар.
30. Мадуромицеттер.
31. Термомоноспоралар және туыс формалары.
32. Термоактиномицеттер.
33. Актиномицеттердің басқа формалары.