Методы общей бактериологии (том 3) (947294), страница 18
Текст из файла (страница 18)
СИСтБМЛтИКЛ 63. Мог(оп Х!. Е., Мопаса М. А. Х., Лгп. У. СИп. Ра1Ьо1., 56, 64 — 66 (!971). 64. Моикка й. $. !и: С. 6. Недеп аид Т, 1Псп( (ед.), Ыекч арргоасЬек 1о 1Ье (депИИсаИои о( Ьас1епа, р. 407 — 420, УоЬп %Псу аид Боик, 1пс., Ыекч 'т'огЫ 1975. 65. Х(ка( ! !... Уг., Еи К. С., Водеп Ит.
В., Тгарре У. М., Арр1. М(сгоЫо!., 14, 695 — 696 (!966). 66. Меуса С. А., Ооуеге(пег Х., ! аЕапйе й., Кипит!ек й., Саи. У. МкгоЫо!., 23, 300 — 305 (1977) . 67. (т(оеп С. Р., Уг., $тйеу К. Е., $легтап У. М., Х. Вас1епо1., 43, 651 †6 (1942). 68. Х(огй С. Е., Е(пйЬегд А. Б., ОаШЬасд А., Мед. МкгоЫо!. (пипппо(., 159, 2!! — 220 (1974). 69, Могй С. Е., Ррайк(тот Т., ОаЬРЬасл А.
!и; С. б. НедЬп аид Т. !Пеки( (сд.), Ыекч арргоасЬек 1о !Ье !депЬИкаИоп о! иисгоогдаи(кпиь р. 393 — 406, УоЬп %Иеу апд Бопк, 1пс., Ыечг 'к'ог(с, 1975. 70. Яогй С. Е., Игге(((пй В., ОаЫЬасл А., Мед. М1сгоЫо1, !пипипо!., 163, 93 — 97 (1977). 71. ОЬегло(ег Т. й., йотееп У. Ит., Сипшпдлат 6, Р., Х((длее У. Ит„ У. СИп. М1сгоЫо1., 6, 559 — 566 (1977). 72, Одоп У., А(угесМ 5. Е„Витт(к й. В, У.
Вас1епо1., 128, 592 — 597 (1976) . 73. Раде Ит. У., Байо(! Х!. Е., У. Вас1ег!о1., 125, 1080 — !087 (1976). 74, Ре(сааг М, У., Уг. (ей.), Мапиа! о1 т)сгоЫо1од(са! гпе(Иода, Мсйгакч-!ИИ Воо)с Со., Мекк Уог(г, 1957. 75. Рогкслеп й. К, 5опп(ад Б., Лрр1, МкгоЫо!., 27, 1031 — 1033 (1974). 76. йоуегркоп Е. А., Масле 6. С., Мас!.агату У, О., Х.
СИп. М1сгоЫо!., 3, 421 — 424 (1976). 77. йокепаегд В., Еппог А. В., Могпкоп У. Р., ВтосЬет. У., 63, 153— !59 (1956). 78. йиЯег(огй !., Моойу )т., Оаоап Т. !... Ауегк !.. И'., Тау(ог Ес !., ,1. С!Ы. М(сгоЫо!., 5, 458 — 464 (1977). 79. Болте(ег Х. В., Лтп. Х. СИп. Ра(Ьо1., 51, 711 — 716 (19Б9). 80.
Блауедаш' М., ( ее А. М., Мсб(упп О. М., Х, СИп, М!сгоЫо(, 7, 533- 538 (1978] 81. Блауедаш' М., Маирт Р. 5., Мс6!упп О. М,, У. СИи. МкгоЬ(о!., 7, 539-545 (1978). 82. БМпойа 5, Одето(о К., Х. Вас(спо1., 129, 1266 — 1271 (1977). 83. 5(егга 6., Лп(оп(е чаи 1.ееикчепЬое)с У. М1сгоЫо1. Бега(., 23, 15— 22 (1957). 84.
$(ттопк Х. Б, У. (пмс1. В(к., 39, 201 — 214 (!926). 85. Бттул Р. В., Х(апсосл 6. А., йдойсп Р. Е., Лрр1. МкгоЫо1., 18, 991 †9 (1969). 86. Бтйл Р. В., Тот)олгйе К. М., йлойеп ХХ. Е., Ва1огек А., Арр(. МкгоЫо(., 22, 928 — 929 (1971). 87. 5тдл й. Р., йодегк й, й., Вейде С. С, Лрр!. МкгоЬ(о1., 23, 423— 424 (1972). 88. $(ашег й. У., Ри(!егаш' М !., Ооийого)! М., У. беп. М!сгоЫо1., 43, 159 — 271 (196Б). 89. $(агдс( М. О., Тлотркоп Р. 5., РХИВ(рк Б. Е., ЕотЬагй 6. !... ОотаеИ У.
й., Уг., Х. СИп. М1сгоЫо1., 3, 291 — 301 (1976). Глава 21 НУМЕРИЧЕСКАЯ ТАКСОНОМИЯ Р. Колуэлтп Б. Остин Принципы нумерической таксономии достаточно четко сформулированы. С тех пор как в 1957 г. 112) стала очевидной доступность применения в этой области электронно-вычнслительных машин, вышло несколько сотен публикаций, посвященных применению методов нумерической таьсономии для классификации и идентификации бактерий.
Пригодность пумернческнх методов подтверждается на большом количестве таксонов, которые были установлены или уточнены в рамках ее подходов. Согласно этим принципам, основанным на адансоновской таксономии [6], необходимо достижение максимального информационного содержания, связанного с таксонами, чему способствует сопоставление штаммов по максимально возможному числу признаков, придание различным признакам равного веса и установление таксонов на основании их общего сходства в соответствии с результатами фепетического анализа (т.
е. анализа, основанного на наблюдаемых признаках организмов, а не на предполагаемом происхождении последних). В конце данной главы дается список общей литературы для читателей, желающих подробнее ознакомиться с концепциями и методами нумерической таксономни 11 — 51. Многие исследователи неохотно принимают концепцию равного веса разных признаков, Хотя и можно обосновать, что одни признаки более важны, чем другие, реально, при современном состоянии знаний, нельзя объективно оценить значимость каждого признака. Нумерическая таксономия позволяет устанавливать однородные таксопы.
На основе же обобщенной характеристики таксонов возможна апостериорная оценка признаков, позволяющая отобрать те из них, которые оказываются наиболее полезными для идентификацион- м. Нумегическля тлксономия ных таблиц. Такие таблицы являются политетными.
т. е. отражают следующее положение: хотя набор признаков, используемых для идентификации данного таксона, является характерным для него, любой из признаков набора не обязательно должен быть выражен у каждого представителя данного таксона. Изучение бактерий с помощью методов нумерической таксономии включает 5 существенно необходимых этапов: 1) отбор штаммов, 2) выбор тестов, 3) кодирование и представление результатов тестирования в удобной для компьютерного анализа форме, 4) компьютерный анализ взаимосвязей между штаммами н выявление кластеров, 5) представление и интерпретация результатов.
Для компьютерного анализа можно использовать ряд коэффициентов, которые были рассчитаны применительно к микробиологическим задачам 14, 5, 7). 21.1. ОТБОР ШТАММОВ При наличии соответствующих компьютерных программ и достаточных ресурсов, нумерические методы позволяют анализировать данные, полученные для большого числа штаммов бактерий. Обычно в одном цикле анализа может быть изучено более 300 штаммов.
Большой объем данных можно разделить на части, но общее сравнение возможно лишь с помощью подробного анализа внутри- и межгруппового сходства. Чтобы облегчить работу с большим объемом данных, вводят концепцию гипотетического среднего организма [11). В таком случае появляется возможность сравнивать результаты, получаемые для серий в тысячу или более штаммов. Правил, устанавливающих пределы разнообразия штаммов, изучаемых с помощью нумерической таксономин, не существует.
Отбор штаммов может быть легкой нлн утомительной процедурой в зависимости от того, представляют лн штаммы один вид бактерий, несколько видов одного рода или несколько родов. Набор штаммов может включать культуры, представляющие исторический интерес, важные с точки зрения патологии или имеющие большое значение для окружающей среды, ЧАСТЬ Ч, СИСТЕМАТИКА Данный набор должен включать также штаммы, уже идентифицированные и имеющие название; в тех случаях, когда это возможно, среди известных штаммов должны быть аутентичные «типовые» (постоянно поддерживаемые штаммы-образцы таксонов), а также дополнительные «референтные» штаммы, идентичность которых установлена для сравнительных целей. Типовые и референтные штаммь1 можно получить из коллекций культур, например из Американской коллекции типовых культур (Косач(Ие, Мд.) или Национальной коллекции типовых культур (Ьопг(оп, Епд!апб).
Полезно проводить сравнение с двумя штаммами каждого вида. При этом исключается возможность случайного заражения, ошибок в обозначениях или утраты жизнеспособности штаммов. При исследовании взаимоотношений между штаммами внутри вида, рода или семейства в набор штаммов следует включать типовые и референтные для всех рассматриваемых подвидов, родов и семейств. Прежде чем проводить всестороннее таксономическое изучение, необходимо обеспечить выделение и хранение чистых культур. Методы получения чистых культур описаны в гл. 8, а методы хранения культур в гл. 12.
21.2. ВЫБОР ТЕСТОВ Выбор тестов для получения обобщенной характеристики бактерий является неотъемлемой частью таксономических исследований. Необходимо выбрать такие рутинные тесты, в которых охватывался бы широкий спектр биологических активностей микроорганизма и учитывались бы морфологические, колониальные, биохимические и физиологические признаки, а также потребности в питании (разд.
20.1). Можно использовать и специальные тесты, например определение серологических и экологических характеристик (разд. 20.2). В набор тестов для обработки методами нумерической таксономии может быть включен любой тест, позволяющий получить приемлемую количественную и качественную информацию об изучаемом штамме. Не следует заранее сравнивать результаты тестов по их относительной значимости, это противоречит основным принципам нумерической таксономии. Некоторые тесты, нередко юо м. Нумвгичвокхя ТАксономия используемые в рамках традиционных подходов, прн перенесении в сферу нумерической таксономии становятся источником ошибок.
Например, следует избегать применения теста на оксидазу, реакции Фогеса — Проскауера и теста на гидролиз желатины ввиду их плохой воспроизводимости [13 — 15). Во всех таксономических исследованиях следует учитывать возможность ошибки, связанной с тестированием, и, как бы ни подходил тот или иной тест в конкретном случае, от него следует отказаться, если он характеризуется плохой воспроизводнмостью или часто приводит к ошибкам в интерпретации результатов. Если число «ненадежных» тестов составляет лишь небольшую часть общего числа тестов, используемых для нумерического анализа, то общий результат можно считать надежным, т. е. статистически достоверным. Чем большее число признаков включено в анализ, тем более точным будет общее представление о фенотипе организма.
Если тестов слишком мало (например, менее 40)', результаты могут быть статистически недостоверными. Принято считать, что оптимальное количество признаков для нумерической таксономии — от 100 до 200. Такое количество можно с успехом тестировать в большинстве лабораторий, особенно при наличии отработанных методов ускоренного получения и учета результатов, например, с помощью многоточечной ннокуляцни в лунки нли на пластинки агара (разд.