Միկրոօրգանիզմները (մանրէները) համարվում են միաբջիջ օրգանիզմներ, որոնց չափերը չեն գերազանցում 0,1 մմ-ը։ Այս մեծ խմբի ներկայացուցիչները կարող են ունենալ տարբեր բջջային կազմակերպվածություն, մորֆոլոգիական առանձնահատկություններ և նյութափոխանակության հնարավորություններ, այսինքն՝ նրանց միավորող հիմնական հատկանիշը չափն է։ «Միկրոօրգանիզմ» տերմինն ինքնին օժտված չէ տաքսոնոմիկ իմաստով։ Մանրէները պատկանում են տաքսոնոմիկ միավորների լայն տեսականի, և այդ միավորների այլ ներկայացուցիչներ կարող են լինել բազմաբջիջ և հասնել մեծ չափերի:
Միկրոօրգանիզմների դասակարգման ընդհանուր մոտեցումներ
Մանրէների մասին փաստացի նյութերի աստիճանական կուտակման արդյունքում անհրաժեշտություն առաջացավ ներմուծել դրանց նկարագրության և համակարգման կանոններ։
Միկրոօրգանիզմների դասակարգումը բնութագրվում է հետևյալ տաքսոնների առկայությամբ՝ տիրույթ, թև, դաս, կարգ, ընտանիք, սեռ, տեսակ: Մանրէաբանության մեջ գիտնականներն օգտագործում են օբյեկտների բնութագրերի երկանդամ համակարգը, այսինքն՝ անվանացանկը ներառում է սեռի և տեսակների անունները։
Միկրոօրգանիզմների մեծ մասի համարբնորոշ է չափազանց պարզունակ և ունիվերսալ կառուցվածքը, հետևաբար, դրանց բաժանումը տաքսոնների չի կարող իրականացվել միայն մորֆոլոգիական առանձնահատկությունների համաձայն: Որպես չափանիշ օգտագործվում են ֆունկցիոնալ առանձնահատկությունները, մոլեկուլային կենսաբանական տվյալները, կենսաքիմիական գործընթացների օրինաչափությունները և այլն։
Նույնականացման առանձնահատկություններ
Անհայտ միկրոօրգանիզմը բացահայտելու համար հետազոտություն է անցկացվում՝ ուսումնասիրելու հետևյալ հատկությունները՝
- Բջջային բջջաբանություն (հիմնականում պատկանում են պրո- կամ էուկարիոտիկ օրգանիզմներին):
- Բջիջների և գաղութների մորֆոլոգիա (հատուկ պայմաններում).
- Մշակութային բնութագրեր (աճի բնութագրիչներ տարբեր լրատվամիջոցների վրա):
- Ֆիզիոլոգիական հատկությունների համալիր, որի վրա հիմնված է միկրոօրգանիզմների դասակարգումն ըստ շնչառության տեսակների (աէրոբ, անաէրոբ)
- Կենսաքիմիական նշաններ (որոշակի նյութափոխանակության ուղիների առկայություն կամ բացակայություն):
- Մոլեկուլային կենսաբանական հատկությունների մի շարք, ներառյալ՝ հաշվի առնելով նուկլեոտիդային հաջորդականությունը, նուկլեինաթթուների հիբրիդացման հնարավորությունը տիպի շտամների նյութի հետ։
- Քիմոտաքսոնոմիական ցուցանիշներ, որոնք հաշվի են առնում տարբեր միացությունների և կառուցվածքների քիմիական բաղադրությունը։
- Սերոլոգիական բնութագրեր («հակագին-հակամարմին» ռեակցիաներ; հատկապես պաթոգեն միկրոօրգանիզմների համար):
- Հատուկ ֆագերի նկատմամբ զգայունության առկայություն և բնույթ:
Պրոկարիոտների հետ կապված միկրոօրգանիզմների համակարգումը և դասակարգումն իրականացվում է «Burgey's Guide to the Systematics of Bacteria»-ի միջոցով: Նույնականացումն իրականացվում է օգտագործելովԲուրգիի որոշիչ։
Միկրոբների դասակարգման տարբեր եղանակներ
Օրգանիզմի տաքսոնոմիկ պատկանելությունը որոշելու համար օգտագործվում են միկրոօրգանիզմների դասակարգման մի քանի մեթոդներ:
Պաշտոնական թվային դասակարգմամբ բոլոր հատկանիշները համարվում են հավասարապես կարևոր: Այսինքն՝ հաշվի է առնվում որոշակի հատկանիշի առկայությունը կամ բացակայությունը։
Մորֆոֆիզիոլոգիական դասակարգումը ներառում է նյութափոխանակության գործընթացների մորֆոլոգիական հատկությունների և առանձնահատկությունների ամբողջականության ուսումնասիրություն: Այս դեպքում այն օժտված է օբյեկտի որոշակի հատկության իմաստով և նշանակությամբ։ Միկրոօրգանիզմի տեղաբաշխումը որոշակի տաքսոնոմիկ խմբում և անվան նշանակումը հիմնականում կախված է բջջային կազմակերպության տեսակից, բջիջների և գաղութների մորֆոլոգիայից և աճի ձևերից:
Ֆունկցիոնալ բնութագրերի հաշվառումը նախատեսում է միկրոօրգանիզմների կողմից տարբեր սննդանյութերի օգտագործման հնարավորություն: Կարևոր է նաև կախվածությունը շրջակա միջավայրի որոշ ֆիզիկական և քիմիական գործոններից և մասնավորապես էներգիա ստանալու ուղիներից։ Կան մանրէներ, որոնց հայտնաբերման համար անհրաժեշտ են քիմիատաքսոնոմիական հետազոտություններ: Պաթոգեն միկրոօրգանիզմները պահանջում են սերոախտորոշում: Որակավորումն օգտագործվում է վերը նշված թեստերի արդյունքները մեկնաբանելու համար:
Մոլեկուլային գենետիկական դասակարգման մեջ վերլուծվում է ամենակարևոր կենսապոլիմերների մոլեկուլների կառուցվածքը։
Միկրոօրգանիզմների նույնականացման կարգ
Այսօր սկսվում է որոշակի մանրադիտակային օրգանիզմի նույնականացումընրա մաքուր մշակույթի մեկուսացում և 16S rRNA-ի նուկլեոտիդային հաջորդականության վերլուծություն: Այսպիսով, որոշվում է մանրէի տեղը ֆիլոգենետիկ ծառի վրա, և հետագա ճշգրտումն ըստ սեռերի և տեսակների իրականացվում է ավանդական մանրէաբանական մեթոդների կիրառմամբ: 90% համընկնման արժեքը թույլ է տալիս որոշել սեռը, իսկ 97%-ը` տեսակը:
Միկրոօրգանիզմների նույնիսկ ավելի հստակ տարբերակումը ըստ սեռերի և տեսակների հնարավոր է պոլիֆիլետիկ (պոլիֆազային) տաքսոնոմիայի միջոցով, երբ նուկլեոտիդային հաջորդականությունների որոշումը զուգորդվում է տեղեկատվության օգտագործման տարբեր մակարդակներում, ընդհուպ մինչև էկոլոգիական: Այսինքն՝ սկզբում կատարվում է նմանատիպ շտամների խմբերի որոնում, որին հաջորդում է այդ խմբերի ֆիլոգենետիկ դիրքերի որոշումը, խմբերի և նրանց մոտակա հարևանների միջև տարբերությունները և խմբերը տարբերելու համար տվյալների հավաքագրումը։
Էուկարիոտ միկրոօրգանիզմների հիմնական խմբերը՝ ջրիմուռներ
Այս տիրույթը ներառում է երեք խումբ, որտեղ կան մանրադիտակային օրգանիզմներ: Խոսքը ջրիմուռների, նախակենդանիների և սնկերի մասին է։
Ջրիմուռները միաբջիջ, գաղութային կամ բազմաբջիջ ֆոտոտրոֆներ են, որոնք իրականացնում են թթվածնային ֆոտոսինթեզ: Այս խմբին պատկանող միկրոօրգանիզմների մոլեկուլային գենետիկական դասակարգման մշակումը դեռ ավարտված չէ: Ուստի այս պահին գործնականում կիրառվում է ջրիմուռների դասակարգումը` հիմնվելով պիգմենտների և պահուստային նյութերի բաղադրության, բջջային պատի կառուցվածքի, շարժունակության առկայության և վերարտադրության մեթոդի վրա։
Այս խմբի բնորոշ ներկայացուցիչներն ենմիաբջիջ օրգանիզմներ, որոնք պատկանում են դինոֆլագելատներին, դիատոմներին, էվգլենոիդներին և կանաչ ջրիմուռներին։ Բոլոր ջրիմուռները բնութագրվում են քլորոֆիլի և կարոտինոիդների տարբեր ձևերի ձևավորմամբ, սակայն խմբի ներկայացուցիչների մոտ քլորոֆիլների և ֆիկոբիլինների այլ ձևեր սինթեզելու ունակությունը դրսևորվում է տարբեր ձևերով:
Այս կամ այն պիգմենտների համադրությունը որոշում է բջիջների ներկումը տարբեր գույներով։ Նրանք կարող են լինել կանաչ, շագանակագույն, կարմիր, ոսկեգույն: Բջջային պիգմենտացիան տեսակների բնութագիր է։
Դիատոմները միաբջիջ պլանկտոնային ձևեր են, որոնցում բջջային պատը նման է սիլիցիումի երկփեղկանի թաղանթին: Որոշ ներկայացուցիչներ ունակ են շարժվել ըստ սահելու: Բազմացումը և՛ անսեռ է, և՛ սեռական։
Միբջիջ էուգլենա ջրիմուռների ապրելավայրերը քաղցրահամ ջրամբարներ են: Նրանք շարժվում են դրոշակների օգնությամբ։ Բջջային պատ չկա։ Մթության մեջ կարող է աճել օրգանական նյութերի օքսիդացման գործընթացի շնորհիվ։
Դինոֆլագելատները ունեն բջջային պատի հատուկ կառուցվածք, այն բաղկացած է ցելյուլոզից։ Այս պլանկտոնային միաբջիջ ջրիմուռներն ունեն երկու կողային դրոշակ:
Կանաչ ջրիմուռների մանրադիտակային ներկայացուցիչների համար բնակավայրերն են քաղցրահամ և ծովային ջրային մարմինները, հողը և ցամաքային տարբեր օբյեկտների մակերեսը: Կան ոչ շարժուն տեսակներ, և ոմանք կարող են շարժվել՝ օգտագործելով դրոշակ։ Ինչպես դինոֆլագելատները, կանաչ միկրոջրիմուռներն ունեն ցելյուլոզային բջջային պատ: Բջիջներում օսլայի պահպանումը բնորոշ է։ Բազմացումը և՛ անսեռ է, և՛ սեռականճանապարհ.
Էուկարիոտիկ օրգանիզմներ՝ նախակենդանիներ
Նախակենդանիներին պատկանող միկրոօրգանիզմների դասակարգման հիմնական սկզբունքները հիմնված են մորֆոլոգիական բնութագրերի վրա, որոնք մեծապես տարբերվում են այս խմբի ներկայացուցիչների միջև:
Ամենուր տարածվածությունը, սապրոտրոֆիկ կամ մակաբուծական ապրելակերպի պահպանումը մեծապես որոշում է դրանց բազմազանությունը: Սննդամթերքից ազատ ապրող նախակենդանիներն են բակտերիաները, ջրիմուռները, խմորիչները, այլ նախակենդանիները և նույնիսկ փոքր հոդվածոտանիները, ինչպես նաև բույսերի, կենդանիների և միկրոօրգանիզմների մեռած մնացորդները: Շատ ներկայացուցիչները չունեն բջջային պատ։
Նրանք կարող են անշարժ կյանք վարել կամ շրջել տարբեր սարքերի օգնությամբ՝ դրոշակներ, թարթիչներ և թարթիչներ: Նախակենդանիների տաքսոնոմիկ խմբում կան ևս մի քանի խմբեր։
Ամենապարզների ներկայացուցիչներ
Ամեոբաները սնվում են էնդոցիտոզով, շարժվում են կեղծոտանիների օգնությամբ, բազմացման էությունը բջջի պարզունակ բաժանման մեջ է։ Ամեոբաների մեծ մասը ազատ ապրող ջրային ձևեր են, բայց կան այնպիսիք, որոնք հիվանդություններ են առաջացնում մարդկանց և կենդանիների մոտ:
Ինֆուզորիայի բջիջներն ունեն երկու տարբեր միջուկներ, անսեռ բազմացումը բաղկացած է լայնակի բաժանումից: Կան ներկայացուցիչներ, որոնց համար բնորոշ է սեռական վերարտադրությունը։ Շարժմանը մասնակցում է թարթիչների համակարգված համակարգ։ Էնդոցիտոզն իրականացվում է հատուկ բերանի խոռոչում սննդի բռնելով, իսկ մնացորդները արտազատվում ենանցք հետևի ծայրում: Բնության մեջ թարթիչավորները ապրում են օրգանական նյութերով աղտոտված ջրային մարմիններում, ինչպես նաև որոճողների որոճում։
Դրոշակներն առանձնանում են դրոշակների առկայությամբ։ Լուծված սննդանյութերի կլանումն իրականացվում է CPM-ի ամբողջ մակերեսով: Բաժանումը տեղի է ունենում միայն երկայնական ուղղությամբ: Դրոշակավորների մեջ կան ինչպես ազատ, այնպես էլ սիմբիոտիկ տեսակներ։ Մարդկանց և կենդանիների հիմնական սիմբիոններն են տրիպանոսոմները (առաջացնում են քնի հիվանդություն), լեյշմանիան (առաջացնում են դժվար բուժվող խոցեր), գիարդիան (հանգեցնում է աղիքային խանգարումների):
Սպորոզոաններն ունեն բոլոր նախակենդանիների կյանքի ամենաբարդ ցիկլը: Սպորոզոների ամենահայտնի ներկայացուցիչը մալարիայի պլազմոդիումն է։
Էուկարիոտիկ միկրոօրգանիզմներ՝ սնկեր
Միկրոօրգանիզմների դասակարգումն ըստ սնուցման տեսակի վերաբերում է այս խմբի ներկայացուցիչներին հետերոտրոֆներին: Շատերը բնութագրվում են միկելիումի ձևավորմամբ: Շնչառությունը սովորաբար աերոբիկ է: Բայց կան նաև ֆակուլտատիվ անաէրոբներ, որոնք կարող են անցնել ալկոհոլային խմորման: Բազմացման եղանակները լինում են վեգետատիվ, անսեռ և սեռական։ Հենց այս հատկանիշն է ծառայում որպես սնկերի հետագա դասակարգման չափանիշ։
Եթե խոսենք այս խմբի ներկայացուցիչների նշանակության մասին, ապա այստեղ ամենահետաքրքիրը խմորիչների համակցված ոչ տաքսոնոմիկ խումբն է։ Սա ներառում է սնկերը, որոնք չունեն միցելիալ աճի փուլ: Խմորիչների մեջ կան բազմաթիվ ֆակուլտատիվ անաէրոբներ: Այնուամենայնիվ, կան նաև ախտածին տեսակներ։
Պրոկարիոտ միկրոօրգանիզմների հիմնական խմբերը.archaea
Պրոկարիոտ միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիան և դասակարգումը միավորում է դրանք երկու տիրույթում՝ բակտերիաներ և արխեաներ, որոնց ներկայացուցիչները շատ էական տարբերություններ ունեն: Արքեները չունեն բակտերիաներին բնորոշ պեպտիդոգլիկան (մուրեին) բջջային պատեր: Դրանք բնութագրվում են մեկ այլ հետերոպոլիսախարիդի՝ պսևդոմուրեինի առկայությամբ, որը չի պարունակում N-ացետիլմուրամաթթու։
Archaea-ն բաժանված է երեք ֆիլայի:
Բակտերիաների կառուցվածքի առանձնահատկությունները
Միկրոօրգանիզմների դասակարգման սկզբունքները, որոնք միավորում են միկրոբներին այս տիրույթում, հիմնված են բջջային թաղանթի կառուցվածքային առանձնահատկությունների և, մասնավորապես, դրանում պեպտիդոգլիկանի պարունակության վրա: Ներկայումս տիրույթում կա 23 ֆիլա։
Բակտերիաները բնության մեջ նյութերի ցիկլի կարևոր օղակն են: Այս գլոբալ գործընթացում դրանց նշանակության էությունը բուսական և կենդանական մնացորդների տարրալուծումն է, օրգանական նյութերով աղտոտված ջրային մարմինների մաքրումը և անօրգանական միացությունների փոփոխումը: Առանց նրանց կյանքի գոյությունը Երկրի վրա անհնար կլիներ։ Այս միկրոօրգանիզմները ապրում են ամենուր, նրանց ապրելավայրը կարող է լինել հողը, ջուրը, օդը, մարդու մարմինը, կենդանիները և բույսերը։
Ըստ բջիջների ձևի, շարժման սարքերի առկայության, բջիջների միմյանց միջև հոդակապման, այս տիրույթն իրականացվում է միկրոօրգանիզմների հետագա դասակարգման շրջանակներում: Մանրէաբանությունը դիտարկում է բակտերիաների հետևյալ տեսակները՝ ելնելով բջիջների ձևից՝ կլոր, ձողաձև, թելիկ, ոլորված, պարուրաձև։ Ըստ շարժման տեսակի՝ բակտերիաները կարող են լինել անշարժ, դրոշակավոր կամ շարժվել արտազատման պատճառով։լորձ. Ելնելով բջիջների միմյանց հետ հոդակապելու ձևից՝ բակտերիաները կարող են մեկուսացվել, կապված լինել զույգերի, հատիկների և ճյուղավորվող ձևերի տեսքով:
պաթոգեն միկրոօրգանիզմներ. դասակարգում
Ձողաձեւ բակտերիաների մեջ շատ են պաթոգեն միկրոօրգանիզմները (դիֆթերիայի, տուբերկուլյոզի, որովայնային տիֆի, սիբիրյան խոցի հարուցիչներ); նախակենդանիներ (մալարիայի պլազմոդիում, տոքսոպլազմա, լեյշմանիա, գիարդիա, տրիխոմոնա, որոշ պաթոգեն ամեոբա), ակտինոմիցետներ, միկոբակտերիաներ (տուբերկուլյոզի, բորոտության հարուցիչներ), բորբոսներ և խմորիչանման սնկեր (միկոզների, քենդիդիոզի հարուցիչներ): Սնկերը կարող են առաջացնել մաշկի բոլոր տեսակի վնասվածքներ, օրինակ՝ քարաքոսերի տարբեր տեսակներ (բացառությամբ հերպեսի զոստերի, որում ներգրավված է վիրուսը): Որոշ խմորիչներ, լինելով մաշկի մշտական բնակիչներ, իմունային համակարգի նորմալ պայմաններում վնասակար ազդեցություն չեն ունենում: Սակայն եթե իմունային համակարգի ակտիվությունը նվազում է, ապա դրանք առաջացնում են սեբորեային դերմատիտի տեսք։
պաթոգենության խմբեր
Միկրոօրգանիզմների համաճարակաբանական վտանգը բոլոր պաթոգեն միկրոբների խմբավորման չափանիշն է չորս խմբերի, որոնք համապատասխանում են ռիսկի չորս կատեգորիաներին: Այսպիսով, միկրոօրգանիզմների ախտածինության խմբերը, որոնց դասակարգումը տրված է ստորև, առավել մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում մանրէաբանների համար, քանի որ դրանք ուղղակիորեն ազդում են բնակչության կյանքի և առողջության վրա:
Ամենաանվտանգ, 4-րդ պաթոգեն խումբը ներառում է մանրէներ, որոնք վտանգ չեն ներկայացնում անհատի առողջության համար (կամ այս սպառնալիքի վտանգը աննշան է.փոքր). Այսինքն՝ վարակվելու վտանգը շատ փոքր է։
3-րդ խմբին բնորոշ է անհատի համար վարակվելու չափավոր վտանգը, ընդհանուր առմամբ հասարակության համար ցածր ռիսկը: Նման պաթոգենները տեսականորեն կարող են հիվանդություն առաջացնել, և նույնիսկ եթե դրանք առաջացնեն, կան ապացուցված արդյունավետ բուժում, ինչպես նաև կանխարգելիչ միջոցառումների մի շարք, որոնք կարող են կանխել վարակի տարածումը:
Պաթոգենության 2-րդ խումբը ներառում է միկրոօրգանիզմներ, որոնք մեծ վտանգ են ներկայացնում անհատի համար, բայց ցածր՝ ամբողջ հասարակության համար: Այս դեպքում հարուցիչը կարող է մարդու մոտ առաջացնել ծանր հիվանդություն, սակայն այն չի փոխանցվում մեկ վարակված մարդուց մյուսին: Առկա են բուժման և կանխարգելման արդյունավետ մեթոդներ։
1-ին պաթոգենության խումբը բնութագրվում է բարձր ռիսկով ինչպես անհատի, այնպես էլ ամբողջ հասարակության համար: Մարդու կամ կենդանու մոտ ծանր հիվանդություն առաջացնող հարուցիչը կարող է հեշտությամբ փոխանցվել տարբեր ձևերով: Արդյունավետ բուժում և կանխարգելիչ միջոցներ, ընդհանուր առմամբ, մատչելի չեն:
Ախտածին միկրոօրգանիզմները, որոնց դասակարգումը որոշում է նրանց պատկանելությունը այս կամ այն ախտածինության խմբին, մեծ վնաս են հասցնում հանրային առողջությանը միայն 1-ին կամ 2-րդ խմբին պատկանելու դեպքում։
