微生物系統發(fā)育分析

由于現代分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，正在形成一套與傳統的分類(lèi)鑒定方法完全不同的分類(lèi)鑒定技術(shù)與方法，從基因水平上分析各微生物種之間的親緣關(guān)系，即系統發(fā)育地位。眾所周知，原核生物細胞中的 16S rDNA 和真核生物細胞中的 18S rDNA 的堿基序列都是十分保守的，不受微生物所處環(huán)境條件的變化、營(yíng)養物質(zhì)的豐缺的影響而有所變化，都可以看作為生物進(jìn)化的時(shí)間標尺，記錄著(zhù)生物進(jìn)化的真實(shí)痕跡。因此，分析原核生物細胞中的 16S rDNA 和真核生物細胞中的 18S rDNA 的堿基序列，比較所分析的微生物與其他微生物種之間 16S rDNA 和 18S rDNA 序列的同源性，可以真實(shí)地揭示它們親緣關(guān)系的距離和系統發(fā)育地位。在現實(shí)研究中，除了選擇 16S rDNA 和 18S rDNA 作序列分析進(jìn)行系統發(fā)育比較外，還可利用間隔序列 (ITS) 、某些發(fā)育較為古老而序列又較穩定的特異性酶的基因作序列分析，進(jìn)行系統發(fā)育分析。如在環(huán)境微生物研究中，對于谷胱甘肽轉移酶（ GST ）的基因序列分析所獲得的系統發(fā)育鑒定結果與用其他方法所獲得的結果具有十分吻合的一致性。隨著(zhù)研究技術(shù)和理論的日趨成熟，現在有人提出了分子系統學(xué) (molecular systematics) 這一理論概念。

系統學(xué)（ systematics ）是研究生物多樣性及其分類(lèi)和演化關(guān)系的科學(xué)。分子系統學(xué)是檢測、描述并揭示生物在分子水平上的多樣性及其演化規律的科學(xué)。研究?jì)热莅�括了群體遺傳結構、分類(lèi)學(xué)、系統發(fā)育和分子進(jìn)化等領(lǐng)域。群體遺傳結構 (population genetic structure) 是指一個(gè)種內總的遺傳變異程度及其在群體間的分布模式，是一個(gè)種最基礎的遺傳信息。分類(lèi)學(xué) (taxonomy) 是研究物種的界定和序級確定。系統發(fā)育關(guān)系 (phylogenetic relationship) 和分子進(jìn)化 (molecular evolution) 是兩個(gè)密切相關(guān)的過(guò)程。在利用現代分子生物學(xué)技術(shù)在分子和基因水平上獲得大量的分類(lèi)單元尤其是種的遺傳信息后，來(lái)推斷和重建微生物類(lèi)群的演化歷史和演化關(guān)系，即建立系統發(fā)育樹(shù)，根據分離菌株的 16S rDNA 或 18S rDNA 序列與相關(guān)微生物種之間的同源性，將分離獲得的菌株放置于系統發(fā)育樹(shù)的確當分支位置，以顯示其在系統發(fā)育中的地位和與其他種間的親緣關(guān)系。

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