受權威的伯杰氏國際系統微生物學(xué)學(xué)會(huì )期刊約稿，由我國著(zhù)名細菌學(xué)研究專(zhuān)家、哈爾濱醫科大學(xué)劉樹(shù)林教授撰寫(xiě)文章并首次提出了界定細菌物種的“3C”標準。有了這一“3C”標準，人們有望重新審視迄今人類(lèi)已經(jīng)通過(guò)的既往標準確定或待定的細菌物種，其最直接的社會(huì )意義是指導臨床診斷和治療。
1684年，一位荷蘭眼鏡商人通過(guò)自制的顯微鏡，首次觀(guān)察到一些“微小動(dòng)物”，這是人類(lèi)歷史上第一次“看到”細菌。在過(guò)去的300多年里，人們相繼發(fā)現了上萬(wàn)種細菌，這些細菌大多無(wú)致病性，只有少數能引起人類(lèi)、動(dòng)物或植物的疾病。由此，人們不禁要問(wèn)，到底如何將細菌進(jìn)行分類(lèi)，把不同的細菌分成為種從而與其他的“種”（即分類(lèi)學(xué)上的“物種”）區別開(kāi)來(lái)呢？多少年來(lái)，無(wú)數的科學(xué)家試圖建立不同的方法學(xué)和利用不同的技術(shù)手段對細菌進(jìn)行分類(lèi)，并推出了一系列的標準，有些被人們沿用至今，然而這些方法學(xué)自身或多或少都存在著(zhù)缺憾和不足之處。如上世紀70年代，人們通過(guò)全基因組DNA-DNA雜交，其DNA交換率達到70%以上則被認為是一個(gè)“種”，此方法直到今天依然被人們應用。目前被科學(xué)界所認同的分類(lèi)方法是16SrRNA的相似性97%以上，且DNA-DNA雜交重組率大于70%。
在多年的科研實(shí)踐中，劉樹(shù)林認為這一方法并不理想。他指出，16SrRNA的序列相似性及DNA重組率在細菌中并無(wú)明顯的界限，而70%和97%都是人為硬性界定的，缺少科學(xué)道理，且無(wú)法將細菌進(jìn)行明確分類(lèi)。因此，多年來(lái)他一直致力于細菌分類(lèi)學(xué)方面的潛心探討，于前不久在國際上首次提出細菌分類(lèi)學(xué)“3C”標準，即：1、同一物種的所有成員親緣關(guān)系密切；2、近緣但是不同物種之間有清晰的遺傳邊界；3、同一物種的所有成員具有共同的生物學(xué)特性，而這些特征性的生物學(xué)特性不見(jiàn)于任何其他物種。這3條標準的英文表述都是由英文字母C開(kāi)頭，因而被命名為“3C”標準。
對此，劉樹(shù)林以沙門(mén)菌為例，對“3C”標準做出了解釋。一個(gè)多世紀以來(lái)，沙門(mén)菌一直作為重要的致病菌被學(xué)界廣泛研究。這些細菌可引起人和動(dòng)物的致病，甚至導致死亡。然而，有關(guān)沙門(mén)菌的分類(lèi)方法始終沒(méi)有定論。沙門(mén)菌中引起人類(lèi)傷寒病的傷寒沙門(mén)菌和另一種只能引起胃腸炎的鼠傷寒沙門(mén)菌在目前的分類(lèi)學(xué)來(lái)看，均被認為屬于腸炎沙門(mén)菌亞種。按“3C”標準衡量的話(huà)，劉教授則確認，傷寒沙門(mén)菌和鼠傷寒沙門(mén)菌并非“親哥倆”。他從脈沖場(chǎng)分析數據中發(fā)現，所有的傷寒沙門(mén)菌和鼠傷寒沙門(mén)菌之間其酶切結果明顯不同，而傷寒沙門(mén)菌或鼠傷寒沙門(mén)菌不同菌株之間卻非常相似。另一方面，從基因組測序的結果，同樣發(fā)現傷寒沙門(mén)菌和鼠傷寒沙門(mén)菌間有著(zhù)很大的序列上的差異。最后，它們各自均有著(zhù)不同的進(jìn)化史、致病性、宿主范圍，以及基因組學(xué)特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗驗證，這兩種細菌之間DNA的交換頻率也非常低。由此斷定，傷寒沙門(mén)菌和鼠傷寒沙門(mén)菌不應屬于同一個(gè)物種的細菌。
劉樹(shù)林評價(jià)，“細菌分類(lèi)方法學(xué)的建立是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，雖然我們總結前人經(jīng)驗，并結合我們團隊的發(fā)現在世界上首次提出此理論，同時(shí)得到同行們的高度關(guān)注和認同，并于今年受伯杰氏國際系統微生物學(xué)學(xué)會(huì )期刊特邀撰寫(xiě)文章對‘3C’分類(lèi)方法做出明確闡述，但這個(gè)標準仍需要我們進(jìn)一步探索和繼續驗證，并在實(shí)踐中不斷完善”。
（來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)）
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