2017-04-27
生(sheng)(sheng)物(wu)種(species)的(de)概念(nian)最早由(you)亞(ya)里士多(duo)德(de)在距今(jin)約(yue) 2400 年前提出,自此以后(hou),各學科的(de)分(fen)(fen)(fen)類(lei)學家致(zhi)力于將自然界中(zhong)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)個(ge)體劃定為某一個(ge)生(sheng)(sheng)物(wu)學分(fen)(fen)(fen)類(lei)單元。時至今(jin)日,由(you)于物(wu)種的(de)系統分(fen)(fen)(fen)類(lei)很難有(you)統一的(de)劃分(fen)(fen)(fen)標準,很多(duo)物(wu)種的(de)分(fen)(fen)(fen)類(lei)仍然具有(you)很大的(de)爭議(yi),而原核生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)系統分(fen)(fen)(fen)類(lei)尤其(qi)具有(you)挑戰性。
原(yuan)核生物的(de)(de)(de)系統分(fen)類(lei)(lei)(lei)可(ke)分(fen)為(wei)三個獨立且(qie)相互關聯的(de)(de)(de)領域(yu):即分(fen)類(lei)(lei)(lei)(Classification)、命(ming)名(ming)(Nomenclature)和鑒定(Identification)。分(fen)類(lei)(lei)(lei)是根據細菌(jun)的(de)(de)(de)相似性或親緣關系將細菌(jun)歸入到不同的(de)(de)(de)分(fen)類(lei)(lei)(lei)類(lei)(lei)(lei)群;命(ming)名(ming)是根據國際(ji)細菌(jun)命(ming)名(ming)法(fa)規給細菌(jun)分(fen)類(lei)(lei)(lei)單元(yuan)(yuan)以科學名(ming)稱;鑒定是確定一個新的(de)(de)(de)分(fen)類(lei)(lei)(lei)菌(jun)株是否是屬于已(yi)經命(ming)名(ming)的(de)(de)(de)分(fen)類(lei)(lei)(lei)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)過(guo)程。
原核生物的系統分類最初主要是依據表型數據,如細菌的形態(桿菌、球菌和螺旋菌)、革蘭氏染色、有無芽胞、有無鞭毛、是否能運動,生長條件,生理生化指標和致病性等。這些信息構成了第一版伯杰氏細菌手冊(1923)中細菌分類、鑒定的基礎。1947 年,第四屆國際微生物會議批準了細菌的命名法規。20 世紀 60 年代,DNA-DNA 雜交技術(DDH)引入用于衡量細菌之間的遺傳相關性,20 年后,該技術被廣泛用于細菌的分類。20 世紀 80 年代,隨著 PCR 技術的發展,16S rRNA 基因序列逐漸成為細菌系統分類的主要標的物。除了16S rRNA 之外,其它看家基因(dnaJ,dnaK,gyrB,recA 和 rpoB)也常用于多序列位點分型,作為細菌分類鑒定的參考。
隨著(zhu)高(gao)通量測(ce)序(xu)技(ji)術的(de)(de)發展,測(ce)序(xu)成(cheng)本不斷(duan)下降,而每年獲得的(de)(de)細(xi)菌全(quan)基(ji)(ji)因組(zu)序(xu)列(lie)數(shu)量呈(cheng)現指數(shu)式增長(chang),截(jie)止(zhi) 2017 年 4 月(yue) 26 日,在(zai) GenBank 數(shu)據中公(gong)布(bu)的(de)(de)原核(he)生物的(de)(de)基(ji)(ji)因組(zu)序(xu)列(lie)數(shu)量為 96,625 個。大(da)量基(ji)(ji)因組(zu)序(xu)列(lie)的(de)(de)可獲得,使(shi)細(xi)菌的(de)(de)分(fen)類(lei)(lei)鑒定邁入了(le)一(yi)個全(quan)新的(de)(de)領(ling)域(yu)。基(ji)(ji)于(yu)全(quan)基(ji)(ji)因組(zu)平(ping)均(jun)核(he)苷酸序(xu)列(lie)一(yi)致性(Average Nucleotide Identity,ANI)的(de)(de)分(fen)類(lei)(lei)方法成(cheng)為細(xi)菌分(fen)類(lei)(lei)鑒定的(de)(de)金標(biao)準。