日前,哈醫大基因組中心主任劉樹林教授最近針對半封閉基因池模型,提出了界定細菌物種的3Cs標準。有關文章已經被伯傑氏國際係統微生物學學會期刊接受,即將付印。
3Cs標準是用於細菌自然分類的真正意義上的客觀標準,其具體內容是:close relatedness among all members of the same unit(同一物種的所有成員親緣關係密切), clear-cut genetic boundaries between highly related units of bacteria(近緣但是不同物種之間有清晰的遺傳邊界), and common biological features shared only by members of the same unit(同一物種的所有成員具有共同的生物學特性,而這些特征性的生物學特性不見於任何其他物種)。這三條標準的英文表述都是由英文字母C開頭,因此叫做3Cs標準。這一科研成果是劉樹林教授團隊在20多年的沙門菌比較基因組學研究的基礎上取得的。
有了這個3Cs標準,人們就可以重新審視迄今人類已經通過以往的標準確定或待定的細菌物種,其最直接的社會意義是指導臨床診斷和治療。醫生們將不再困惑為什麽腸沙門菌(Salmonella enterica這是目前令醫生困惑的細菌名稱)有些可引起無需治療的胃腸炎,另一些卻可引起致命的傷寒病,而清楚地知道,它們是不同的細菌物種,即引起胃腸炎的是鼠傷寒沙門菌(Salmonella typhimurium)等細菌,而引起傷寒病的是另外的物種,即傷寒沙門菌(Salmonella typhi)。
上世紀70年代以前,細菌的物種主要是根據細菌的形態、生化反應、血清學試驗等表型性狀來界定。從上世紀70年代初開始,人們采用細菌基因組DNA雜交方法測定細菌之間的親緣關係,後來把DNA雜交率>70%作為細菌物種的界限,沿用至今。
1980年前後,美國科學家Carl Woese采用核糖體核糖核酸小亞基即16S rRNA序列比對方法研究細菌種係進化和親緣關係,同時把16S rRNA序列相似度>97%作為細菌物種的界限。從那時起,科學家們就把這兩項指標作為定義細菌物種的金標準。這兩項指標的應用,給細菌進化和分類學領域的研究帶來了革命性的變化,其最大優點是能夠客觀地反映細菌間的親緣關係。然而,由於這兩項指標都是連續性的,因此70%和97%都是人為硬性界定的,沒有真正的科學道理。此次劉樹林教授團隊提出的3Cs標準不但可明確地界定細菌的物種,而且闡明了為什麽如此界定。
(來源:東北網)
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