Медицинская микробиология. Клинически значимые микроорганизмы с позиции современной таксономии. Том 1. Прокариоты. Домен Археи. Домен Бактерии (Царство Гидробактерии)
Покупка
Новинка
Издательство:
Наука
Год издания: 2025
Кол-во страниц: 519
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-02-041157-9
Артикул: 889440.01.99
Руководство посвящено одному из актуальнейших вопросов микробиологии - таксономии прокариот. Впервые с позиции филогении представлены давно известные и сравнительно недавно обнаруженные прокариотические организмы, которые были выделены от человека, причем как патогенные, условно-патогенные, так и комменсальные, в норме встречающиеся в различных эпитопах организма. Необходимость издания такого руководства продиктована ростом числа редко обнаруживаемых и поэтому сложно идентифицируемых микроорганизмов, в том числе сложно идентифицируемых с помощью протеомных и молекулярно-биологических подходов. В первом томе руководства рассмотрены наиболее древние представители прокариот - археи и гидробактерии.
Книга будет интересна медицинским микробиологам, молекулярным биологам, биоинформатикам, а также широкому кругу читателей, интересующихся проблемами эволюции жизни на планете, а также эволюции наших взглядов на систематику прокариот.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 06.03.01: Биология
- ВО - Магистратура
- 06.04.01: Биология
- 32.04.01: Общественное здравоохранение
- ВО - Специалитет
- 06.05.01: Биоинженерия и биоинформатика
- 06.05.02: Фундаментальная и прикладная биология
- 30.05.02: Медицинская биофизика
- 31.05.01: Лечебное дело
- 32.05.01: Медико-профилактическое дело
- 33.05.01: Фармация
- Ординатура
- 32.08.13: Вирусология
- 32.08.14: Бактериология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МЕДИЦИНСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ Клинически значимые микроорганизмы с позиции современной таксономии Том 1. ПРоКАРИоТЫ Домен Археи Домен Бактерии (Царство Гидробактерии) Москва НАУКА 2025 Под редакцией академика РАН А.Л. Гинцбурга, члена-корреспондента РАН Т.В. Припутневич, профессора И.О. Стомы
УДК 579.61 ББК 52.64 М 42 Медицинская микробиология. Клинически значимые микроорганизмы с позиции современной таксономии. Т. 1. Прокариоты. Домен Археи. Домен Бактерии (Царство Гидробактерии). – М.: Наука, 2025. – 515 с. – ISBN 978-5-02-041157-9 Руководство посвящено одному из актуальнейших вопросов микробиологии – таксономии прокариот. Впервые с позиции филогении представлены давно известные и сравнительно недавно обнаруженные прокариотические организмы, которые были выделены от человека, причем как патогенные, условно-патогенные, так и комменсальные, в норме встречающиеся в различных эпитопах организма. Необходимость издания такого руководства продиктована ростом числа редко обнаруживаемых и поэтому сложно идентифицируемых микроорганизмов, в том числе сложно идентифицируемых с помощью протеомных и молекулярно-биологических подходов. В первом томе руководства рассмотрены наиболее древние представители прокариот – археи и гидробактерии. Книга будет интересна медицинским микробиологам, молекулярным биологам, биоинформатикам, а также широкому кругу читателей, интересующихся проблемами эволюции жизни на планете, а также эволюции наших взглядов на систематику прокариот. ISBN 978-5-02-041157-9 © Коллектив авторов, 2025 © ФГБУ Издательство «Наука», редакционно издательское оформление, 2025
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие...................................................................................................... Введение Шпынов С.Н. ..................................................................................... 9 I. Домен Археи Исаева Е.Л., Припутневич Т.В....................................... 43 Глава 1. Отдел Methanobacteriota...................................................................... 57 Класс Archaeoglobi............................................................................ 57 Порядок Archaeoglobales................................................................... 57 Класс Halobacteria............................................................................ 59 Порядок Halobacteriales.................................................................... 59 Семейство Halobacteriaceae: Halobacterium, Haloarchaeum, Halorussus, Natronomonas............................................................... 60 Семейство Haloarculaceae: Haloarcula, Halosimplex...................... 61 Семейство Halococcaceae: Halococcus........................................... 62 Порядок Haloferacales....................................................................... 62 Семейство Haloferacaceae: Haloferax, Haloplanus.......................... 63 Семейство Halorubraceae: Halorubrum, Halolamina, Halonotius.... 64 Порядок Natrialbales.......................................................................... 65 Семейство Natrialbaceae: Haloterrigena......................................... 66 Класс Methanobacteria.......................................................................... 66 Порядок Methanobacteriales.............................................................. 66 Семейство Methanobacteriaceae: Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methanosphaera................................................ 68 Класс Methanococci.............................................................................. 69 Порядок Methanococcales................................................................. 70 Класс “Methanomicrobia”..................................................................... 70 Порядок Methanomicrobiales............................................................. 70 Семейство Methanomicrobiaceae: Methanoculleus......................... 71 Порядок Methanosarcinales............................................................... 71 Семейство Methanosarcinaceae: Methanosarcina............................ 72 Класс Methanopyri................................................................................ 72 Порядок Methanopyrales................................................................... 73 Семейство Methanopyraceae: Methanopyrus.................................. 73 Класс Thermococci................................................................................ 73 Порядок Thermococcales................................................................... 73 Класс Thermoplasmata ......................................................................... 74 Порядок Methanomassiliicoccales...................................................... 74 Семейство Methanomassiliicoccaceae: Methanomassiliicoccus........ 75 Семейство Methanomethylophilaceae: Methanomethylophilus......... 75 Порядок Thermoplasmatales.............................................................. 75
Глава 2. Отдел Thermoproteota........................................................................... Класс Nitrososphaeria............................................................................ 76 Порядок Nitrososphaerales................................................................. 77 Семейство Nitrososphaeraceae: Nitrososphaera............................... 77 Класс Thermoprotei............................................................................... 80 Порядок Desulfurococcales................................................................ 80 Порядок Sulfolobales.......................................................................... 81 Глава 3. Клада DPANN...................................................................................... 82 II. Домен Бактерии. Введение в бактериологию. Исаева Е.Л., Припутневич Т.В............................................................................................. 94 Царство Гидробактерии................................................................................... 98 Глава 1. Отдел Pseudomonadota...................................................................... 98 Класс Alphaproteobacteria.................................................................. 100 Порядок Caulobacterales Гордеев А.Б................................................. 104 Семейство Caulobacteraceae: Brevundimonas ................................ 106 Порядок Hyphomicrobiales Денисов П.А............................................ 108 Семейство Bartonellaceae: Bartonella............................................. 109 Семейство Brucellaceae: Brucella................................................... 113 Семейство Aurantimonadaceae: Aureimonas................................... 115 Семейство Methylobacteriaceae: Methylobacterium, Methylorubrum................................................................................. 115 Семейство Nitrobacteraceae: Afipia................................................ 117 Семейство Rhizobiaceae: Agrobacterium......................................... 119 Порядок Rhodobacterales Нечаева О.В.............................................. 125 Семейство Paracoccaceae: Paracoccus, Haematobacter .................. 125 Порядок Rhodospirillales Нечаева О.В............................................... 128 Семейство Rhodospirillaceae: Haematospirillum............................. 129 Семейство Acetobacteraceae: Acetobacter, Acidomonas, Asaia, Granulibacter, Roseomonas............................................................... 129 Семейство Azospirillaceae: Azospirillum, Inquilinus......................... 132 Порядок Rickettsiales Шпынов С.Н.................................................... 136 Семейство Ehrlichiaceae: Aegyptianella, Anaplasma, Ehrlichia, Lyticum, Neorickettsia, Wolbachia.................................................... 141 Семейство Rickettsiaceae: Orientia, Rickettsia................................ 143 Порядок Sphingomonadales Исаева Е.Л............................................ 166 Класс Бетапротеобактерии................................................................ 175 Порядок Burkholderiales Чернуха М.Ю.............................................. 175 Семейство Burkholderiaceae: Burkholderia, Cupriavidus, Lautropia, Pandoraea, Ralstonia........................................................................ 176 Семейство Alcaligenaceae: Alcaligenes, Achromobacter, Advenella, Bordetella, Kerstersia, Oligella, Paenalcaligenes ................................ 182 Семейство Comamonadaceae: Comamonas, Acidovorax, Brachymonas, Delftia, Xenophilus..................................................... 189 Семейство Oxalobacteraceae: Oxalobacter, Herbaspirillum, Massilia........................................................................................... 193
Семейство Sutterellaceae: Sutterella................................................ Порядок Neisseriales Припутневич Т.В., Носов Н.Ю., Денисов П.А. Cемейство Neisseriaceae: Neisseria, Eikenella, Kingella .................. 204 Семейство Chromobacteriaceae: Chromobacterium, Laribacter, Microvirgula..................................................................................... 209 Класс Гаммапротеобактерии Порядок Aeromonadales Исаева Е.Л.................................................. 214 Семейство Aeromonadaceae: Aeromonas........................................ 219 Семейство Succinivibrionaceae: Succinivibrio, Anaerobiospirillum, Succinatimonas................................................................................ 222 Порядок Alteromonadales Пузанов В.А.............................................. 226 Cемейство Shewanellaceae: Shewanella.......................................... 227 Порядок Beggiatoales Петровская Т.А., Стома И.О.......................... 229 Семейство Francisellaceae: Francisella........................................... Порядок Cardiobacteriales Пузанов В.А............................................. 233 Семейство Cardiobacteriaceae: Cardiobacterium, Suttonella............ 234 Семейство Ignatzschineriaceae: Ignatzschineria, Wohlfahrtiimonas.. 234 Порядок Enterobacterales Ермолаева С.А. ......................................... 237 Семейство Enterobacteriaceae: Escherichia, Buttiauxella, Cedecea, Citrobacter, Cronobacter, Enterobacter, Klebsiella, Kluyvera, Kosakonia, Leclercia, Lelliottia, Plesiomonas, Pluralibacter, Salmonella, Scandinavium, Shigella, Yokenella.................................. 240 Семейство Budviciaceae: Budvicia, Leminorella.............................. 256 Семейство Erwiniaceae: Erwinia, Mixta, Pantoea, Tatumella........... 257 Семейство Hafniaceae: Hafnia, Edwardsiella.................................. 259 Семейство Morganellaceae: Morganella, Moellerella, Photorhab- dus, Proteus, Providencia.................................................................. 260 Семейство Yersiniaceae: Yersinia, Ewingella, Rahnella, Serratia....... 264 Порядок Legionellales Тартаковский И.С., Шпынов С.Н., Рудаков Н.В........................................................................................ 274 Семейство Legionellaceae: Legionella............................................. 277 Семейство Coxiellaceae: Coxiella................................................... 277 Порядок Oceanospirillales Гордеев А.Б............................................... 315 Семейство Balneatricaceae: Balneatrix........................................... 316 Семейство Halomonadaceae: Halomonas....................................... 316 Порядок Pasteurellales Карпова Е.В., Cтома И.О.............................. 317 Семейство Pasteurellaceae: Pasteurella, Actinobacillus, Aggregatibacter, Bisgaardia, Frederiksenia, Gallibacterium, Haemophilus, Mannheimia, Necropsobacter, Rodentibacter...................................... 319 Порядок Pseudomonadales Карпова Е.В., Cтома И.О. ..................... 333 Семейство Pseudomonadaceae: Pseudomonas, Chryseomonas ........ Семейство Moraxellaceae: Moraxella, Acinetobacter, Alkanindiges, Enhydrobacter, Psychrobacter........................................................... 342 Порядок Vibrionales Нечаева О.В., Гостева Е.Ю............................... 351 Семейство Vibrionaceae: Vibrio, Grimontia, Listonella, Photobacterium................................................................................ 352 Порядок Lysobacterales Шабанова Н.Е., Бембеева Б.О. .................... 364 Cемейство Lysobacteraceae: Stenotrophomonas, Pseudoxanthomonas......................................................................... 366
Семейство Rhodanobacteraceae: Aquimonas, Dokdonella, Dyella, Luteibacter....................................................................................... Класс Дельтапротеобактерии Исаева Е.Л............................................. 373 Порядок Desulfovibrionales................................................................ 374 Семейство Desulfovibrionaceae: Desulfovibrio, Bilophila, Nitratidesulfovibrio .......................................................................... 375 Семейство Desulfomicrobiaceae: Desulfomicrobium........................ 376 Класс Epsilonproteobacteria Нечаева О.В............................................. 376 Порядок Campylobacterales............................................................... 377 Семейство Campylobacteraceae: Campylobacter ............................ 378 Семейство Helicobacteraceae: Helicobacter, Wolinella..................... 382 Семейство Arcobacteraceae: Arcobacter.......................................... 385 Глава 2. Отдел Bacteroidota Ефимов Б.А., Кафарская Л.И., Подопригора И.В. . 392 Класс Bacteroidia.................................................................................. 393 Порядок Bacteroidales........................................................................ 393 Семейство Bacteroidaceae: Bacteroides, “Massilibacteroides”, “Mediterranea”, Phocaeicola............................................................ 397 Семейство Barnesiellaceae: Barnesiella, Coprobacter....................... 401 Семейство Dysgonomonadaceae: Dysgonomonas, Fermentimonas, Petrimonas....................................................................................... 403 Семейство Odoribacteraceae: Odoribacter, Butyricimonas, Gabonibacter.................................................................................... 404 Семейство Prevotellaceae: Prevotella, Alloprevotella, Hallella, Hoylesella, Leyella, “Marseilla”, “Massiliprevotella”, “Metaprevotella”, “Prevotellamassilia”, Segatella, Xylanibacter.......... 406 Семейство Rikenellaceae: Alistipes, “Millionella”, “Tidjanibacter”... 407 Семейство Porphyromonadaceae: Porphyromonas, “Culturomica”, “Lascolabacillus”............................................................................. 414 Семейство Tannerellaceae: Tannerella, Parabacteroides................... 420 Класс Chitinophagia............................................................................... 423 Порядок Chitinophagales................................................................... 423 Семейство Chitinophagaceae: Chitinophaga и Parapseudoflavitalea. 424 Класс Cytophagia................................................................................... 424 Порядок Cytophagales........................................................................ 425 Семейство Hymenobacteraceae: Pontibacter................................... 426 Класс Flavobacteriia............................................................................... 426 Порядок Flavobacteriales ................................................................... 426 Семейство Flavobacteriaceae: Capnocytophaga, Myroides................ 427 Семейство Weeksellaceae: Weeksella, Bergeyella, Chryseobacterium, Cruoricaptor, Elizabethkingia, Empedobacter..................................... 430 Класс Sphingobacteriia.......................................................................... 434 Порядок Sphingobacteriales............................................................... 434 Семейство Sphingobacteriaceae: Sphingobacterium......................... 434 Глава 3. Отдел Spirochaetota ............................................................................. 456 Класс Spirochaetia................................................................................. 456 Порядок Spirochaetales Карпова Е.В., Cтома И.О. .......................... 457
Семейство Borreliaceae: Borrelia ................................................... Семейство Treponemataceae: Treponema ...................................... Порядок Leptospirales Шарапова Н.Е................................................ 483 Семейство Leptospiraceae: Leptospira............................................ 483 Глава 4. Отдел Chlamydiota Федина Е.Д., Зигангирова Н.А. .............................. 494 Класс Chlamydiia................................................................................... 495 Порядок Chlamydiales....................................................................... 495 Семейство Chlamydiaceae: Chlamydia........................................... 499 Семейство Simkaniaceae: Simkania................................................ 502 Семейство Waddliaceae: Waddlia................................................... 503 Глава 5. Отдел Verrucomicrobiota Карпова Е.В., Стома И.О. ............................ 506 Класс Verrucomicrobiia.......................................................................... 506 Порядок Verrucomicrobiales.............................................................. 507 Семейство Akkermansiaceae: Akkermansia..................................... 508
ПРЕДИСЛОВИЕ Руководство посвящено одному из актуальнейших вопросов современной микробиологии – таксономии прокариот. Читатель впервые сможет рас- смотреть с позиции филогении как всем хорошо известные, так и сравнительно недавно обнаруженные микроорганизмы. Однако необходимо сразу оговориться, что в книге представлены только те прокариотические организмы, которые были выделены у человека, причем как патогенные, условно-патогенные, так и комменсальные, в норме встречающиеся в различных эпитопах макроорганизма хозяина. И в этом отношении смело можно сказать, что такое руководство издается в нашей стране впервые. Необходимость издания данного руководства была продиктована ростом числа микроорганизмов, редко обнаруживаемых и поэтому сложно идентифицируемых как с помощью протеомных, так и молекулярно-биологических методов. Этим изданием мы преследовали цель помочь медицинским микробиологам, молекулярным биологам, а также биоинформатикам, работающим в области метагеномного анализа и полногеномного секвенирования, и зачастую сталкивающимся со сложностью расшифровки получаемых данных. Однако специалисты не могут не понимать, что взгляды на таксономию, в частности прокариот, меняются практически ежедневно, и к моменту выхода в свет данного издания научный мир продвинется в изучении этого вопроса дальше, тем не менее, авторы надеются, что в обозримом будущем изменения не будут носить глобального характера. Предлагаем вам первый том нашего руководства, включивший Домен Археи и Домен Бактерии (царство Гидробактерии). Здесь рассмотрены с современной точки зрения наиболее древние представители прокариот, возникшие первоначально в водной среде. В следующем втором томе мы планируем рассмотреть бактерии, принадлежащие царству Террабактерии, первично приспособившиеся к жизни на суше, а также царствам Фузобактерии и Термотоги. Книга адресована медицинским микробиологам, молекулярным биологам, биоинформатикам, а также широкому кругу читателей, интересующихся проблемами эволюции жизни на планете и эволюции наших взглядов на систематику прокариот. Член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор Припутневич Т.В. Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор Гинцбург А.Л. Доктор медицинских наук, профессор Стома И.О.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ALBN – Approved Lists of Bacterial Names (Утвержденные списки названий бактерий) BMDB – Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology (Определитель бактерий Берджи) BMSB – Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology (Справочник Берджи по систематике бактерий) BRCs – Biological Resource Centres (Центры биологических ресурсов) ICSP – International Committee on Systematics of Prokaryotes (Международный комитет по систематике прокариот) ICNP – International Code of Nomenclature of Prokaryotes (Международный кодекс номенклатуры прокариот) ICNB – International Code of Nomenclature of Bacteria (Международный кодекс номенклатуры бактерий) IJSB – International Journal of Systematic Bacteriology IJSEM – International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology LPSN – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (Список имен прокариот, включенных в номенклатуру) mNGS – Clinical metagenomic next-generation sequencing (клиническое метагеномное секвенирование нового поколения) NCBI – National Center for Biotechnology Information (Национальный центр биотехнологической информации) RDP – Ribosomal Database Project (Проект базы данных по рибосомам) RBC – Rules of the Bacteriological Code (Правила Бактериологического кодекса) SeqCode – Bacteria and Archaea described from sequence data – Code of Nomenclature of Prokaryotes Described from Sequence Data (Бактерии и Археи, описанные на основе данных нуклеотидных последовательностей – Код номенклатуры прокариот, описанных на основе данных сиквенсов “TOBA 7.7” – Taxonomic outline of the procaryotes Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology (Таксономическая Схема Бактерий и Архей, Редакция 7.7, март 2007) TYGS – Type-Strain Genome Server (Сервер – Геном Типового Штамма)
ВВЕДЕНИЕ С самого начала развития микробиологии как науки изучение фенотипических признаков микроорганизмов применялось для идентификации, систематики и классификации как в прикладном, так и в фундаментальном аспектах. Одной из основных задач медицинской микробиологии является изучение взаимодействия микроорганизмов с факторами внешней среды и живыми организмами, что сводится к описанию всего многообразия представителей микромира, связанного с популяцией человека в настоящее время и в перспективе. Технологии в медицинской микробиологии эволюционировали от световой микроскопии до метагеномного секвенирования нового поколения (mNGS) с применением комплексного анализа генетического материала микроорганизмов и хозяина-человека (ДНК и РНК). Современные технологии выявления, культивирования и изучения новых представителей микромира являются базисом, процедура описания новых видов бактерий, их номенклатура, таксономия и систематика – надстройкой, от корректности и объективности которой зависит стратегия изучения взаимодействия микробного сообщества внутри себя и его комплексного воздействия на организм человека. Для каждого этапа развития медицинской микробиологии характерны свои вызовы и возможности их разрешения. В эру молекулярно-биологических исследований выявляется большое количество генетического материала еще не известных науке новых видов бактерий внешней среды и в живых организмах, которые не культивируются в лабораторных условиях. При этом появляется возможность секвенировать и аннотировать их полноразмерные геномы высокого качества и моделировать фенотипические характеристики носителей генетической информации. Современные технологии позволяют расширить наше представление об изучаемых видах прокариот, но первоочередной целью микробиологии остается открытие, описание и изучение фенотипических характеристик бактерий, разработка условий для выделения и культивирования новых видов. Только применение комплекса мер, включающих “классические” и новые методы бактериологии, материальных и технологических ресурсов, методических и методологических подходов позволит получить объективное представление об окружающем микромире. Новые реалии формируют компетенции для специалистов, работающих в сфере медицинской микробиологии и лабораторной практики в целом, что необходимо учитывать при их профессиональной подготовке. Классические подходы и принципы, применяемые в таксономии, номенклатуре и классификации прокариот Первая попытка построения классификации бактерий, основанной на фенотипических характеристиках, главным образом на морфологии бактериальной клетки, была предпринята в конце XIX в. Фердинандом Коном [Cohn, 1872; Schleifer, 2009]. В 1947 г. на 4-м Международном Конгрессе по Микробиологии был утвержден “Code of Bacteriological Nomenclature” [Stackebrandt, 2007]. Задача быстрой идентификации прокариот, базирующаяся на изучении фенотипических характеристик, решается с помощью “Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology”. Вопросы систематики бактерий наиболее полно отражены в “Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology”.