《Current Opinion in Microbiology》：On the trail of novel bacteria: time to scale up the species description process
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细菌分类学为微生物多样性的分类、命名和鉴定提供了框架，然而，与地球上估计存在的庞大细菌多样性相比，正式描述的细菌物种数量仍然非常少。造成这一现象的原因包括历史上培养微生物的难度以及传统的多阶段分类方法。培养组学（即结合多种培养条件与高通量鉴定方法，如MALDI-TOF质谱技术）已
细菌分类学为微生物多样性的分类、命名和鉴定提供了框架，然而，与地球上估计存在的庞大细菌多样性相比，正式描述的细菌物种数量仍然非常少。造成这一现象的原因包括历史上培养微生物的难度以及传统的多阶段分类方法。培养组学（即结合多种培养条件与高通量鉴定方法，如MALDI-TOF质谱技术）已经证明，许多之前被认为无法培养的细菌实际上是可以分离和鉴定的。将培养组学与全基因组序列分析相结合，为扩大物种描述规模铺平了道路。
章节片段
培养的挑战
“大平板计数异常”现象指的是在环境样本中通过显微镜可见的微生物细胞数量远远多于将这些样本接种到标准实验室培养平板后能够生长的菌落数量[3]。这一巨大差异促使人们开发了不依赖于培养的技术，例如16S rRNA扩增子测序和霰弹枪宏基因组学，这些技术揭示了大量之前隐藏的微生物信息。
分类实践的挑战
原核生物的命名受到《国际原核生物命名法规》的正式规范，但分类、特征描述或最低限度的分类实践并未受到相应规定[15]。长期以来，细菌分类学依赖于表型特征（即形态和生化数据）来进行物种分类和鉴定，因为这些技术在当时是可用的。物种是通过一组与其他物种不同的共同表型特征来区分的。
基因组时代
Konstantinidis和Tiedje[18]的研究表明，两个基因组测序菌株之间保守的单拷贝同源基因的平均核苷酸同一性是一个可靠的遗传和进化距离指标，并且与16S rRNA基因序列同一性有很强相关性。基于这一观察，Goris等人证明DNA-DNA杂交值与平均核苷酸同一性和保守的基因组DNA百分比有很好的相关性[19]。
扩大物种描述规模
虽然已经克服了一些障碍，但扩大物种描述规模仍然面临困难。例如，《名古屋议定书》关于获取遗传资源及其利用所产生利益的公平公正分享相关规定影响了这一过程。印度、南非和巴西等国家对生物材料的分布实施限制，并要求事先获得许可。
现代细菌多样性研究的一个例子
MALDI-TOF质谱技术最初是用于蛋白质组学分析的工具，但现在被用于培养组学研究中大量细菌分离株的高通量分析。通过利用质谱差异作为基因组独特性的指标，可以鉴定出具有独特基因组的菌株。将其与全基因组测序结合使用是一种发现新型细菌物种的可靠方法[31]。我们结合了全面的分离实验和大量分离株的挑选方法。
结论
许多领域需要参考菌株，这些菌株的序列是通过不依赖培养的分析方法检测到的。我们必须能够研究这些未被充分探索的细菌“暗物质”的生物学特性并利用其功能潜力[33]。拥有具有正式名称的参考菌株有助于这一过程。我们再次强调，基因组序列、对生物体生理特性的基本描述以及至少保存模式菌株的公共数据库是必不可少的。
Peter Vandamme|Anneleen D. Wieme|Charlotte Peeters
比利时根特大学生物化学与微生物学系微生物实验室
