V biológii sa na opis konkrétneho organizmu, ktorý patrí do ríše zvierat, húb alebo rastlín, vyvinula jeho vlastná nomenklatúra. Odráža príslušnosť k jednému druhu v závislosti od charakteristík morfológie a vzhľadu. Pre zvieratá sa uplatňujú kritériá odkazovania na druh v závislosti od schopnosti produkovať plodné potomstvo počas oplodnenia. Tieto vzorce sa však vzťahujú iba na tieto organizmy, zatiaľ čo mikróby nemožno týmto spôsobom klasifikovať.
Koncept kmeňa v mikrobiológii
Vzhľadom na prítomnosť obrovského množstva organizmov, ktoré majú morfologické vlastnosti, ale odlišné biochemické a imunologické vlastnosti, nie je možné použiť štandardnú nomenklatúru na pomenovanie. V dôsledku toho bol zavedený taký koncept ako kmeň. Toto je čistá kultúra mikróbov, ktorá bola izolovaná a izolovaná na určitom mieste v určitú hodinu.
Každý mikrób, ktorý patrí k jednému kmeňu, je podobný inému takémuto zástupcovi z hľadiska biochemických, morfologických, imunologických a genetických kritérií. Ale v rámci rovnakého bakteriálneho druhu sa takáto analógia nepozoruje. Preto je kmeň flexibilnejší názov pre mikrobiálnu kultúru. Pretože rýchlovýmena genetického materiálu (mutácia) vedie k vzniku nových organizmov v rámci druhu, ale s odlišnými vlastnosťami, práve táto definícia nám umožňuje presnejšie charakterizovať faktory patogenity a virulencie.
Bakteriálne kmene
Existujúca nomenklatúra baktérií umožňuje klasifikovať typy organizmov, ale necharakterizuje ich nové vlastnosti. Tie sa objavujú v dôsledku rýchlej mutácie, získavaním nových vlastností vrátane tých, ktoré sú patogénne pre ľudí, hospodárske zvieratá a rastliny, ako aj iné mikróby. Príklad nomenklatúry na príklade Escherichia coli vyzerá takto: kráľovstvo - baktérie, typ - Proteobaktérie, trieda gama-proteobaktérií, rad - Enterobacteriales, čeľaď Enterobaktérie. Rod je Escherichia a druh je Escherichia colli. Existuje však mnoho kultúr baktérií druhu Escherichia colli, ktoré vykazujú rôzne vlastnosti. Sú izolované do samostatných kmeňov baktérií a majú ďalší názov. Napríklad Escherichia colli O157:H7.
Samotná E. coli je prítomná v ľudskom čreve a nespôsobuje ochorenie, ale kmeň O157:H7 je výlučne patogénny v dôsledku prítomnosti veľkého množstva faktorov virulencie. Za posledných 5 rokov zažila epidémiu enterotoxigénnych ochorení.
Vírusové kmene
Pojem kmeň je flexibilný názov pre organizmy s rovnakými vlastnosťami, ktoré boli izolované a potom identifikované a opísané v určitej oblasti v určitom čase. Svojím priebehom môže vírus získať nové vlastnosti vďaka antigénnostidrift. Tým sa vytvorí nový vírusový kmeň, ktorý môže byť patogénnejší ako jeho pôvodný kmeň.
Výskyt nových kmeňov môžete jasne ukázať na príklade vírusu chrípky. Patrí do rodiny ortomyxovírusov a je pomenovaný v závislosti od antigénov (hemaglutiníny a neuraminidáza) HxNy. X a Y sú číselné hodnoty odrážajúce prítomnosť antigénov. Príkladom je H5N1, známy pre nedávnu epidémiu prasacej chrípky s rýchlo progresívnymi hemoragickými pneumóniami. Podľa teórie sa z tohto kmeňa môže vyvinúť nový a nebezpečnejší kmeň v dôsledku rovnakého antigénneho driftu.
Kmene plesní a protistové kmene
Plesne sú najmenej variabilné zo všetkých mikróbov, hoci ich biochémia je tiež zložitá. V dôsledku zložitejšej štruktúry ako baktérie a vírusy a tiež v dôsledku nedostatku mechanizmov na rýchly prenos génov sa počet nových kmeňov húb mierne zvyšuje. Existuje tiež názor, že každý novoobjavený kmeň húb je už existujúci organizmus, s ktorým sa výskumníci jednoducho nestretli.
Podobná situácia existuje v kráľovstve protistov. Ich schopnosť mutovať je nízka, takže pravdepodobnosť, že sa rýchlo objavia nové kmene, je extrémne malá. Stále sa však objavujú nové varianty organizmov toho istého druhu. Preto zrejme existovali aj skôr, ale neboli objavené.
