В номенклатуре прокариот Candidatus (сокращенно Ca .; латинское слово « кандидат на римскую должность») используется для обозначения таксонов прокариот , которые хорошо охарактеризованы, но еще не культивированы . [1] Современные подходы к секвенированию, такие как секвенирование 16S рибосомальной РНК или метагеномика , предоставляют много информации об анализируемых организмах и, таким образом, позволяют идентифицировать и охарактеризовать отдельные виды. Однако большинство видов прокариот остаются некультивируемыми и, следовательно, недоступными для дальнейшей характеристики в исследованиях in vitro . Недавние открытия множества таксонов-кандидатов привели к расширению древа жизни за счет нового понимания бактериального разнообразия.
Первоначальный Международный кодекс номенклатуры прокариот (ICNP), а также ранние редакции не учитывали возможность идентификации прокариотов, которые еще не были пригодны для культивирования. Поэтому термин Candidatus был предложен в контексте конференции Международного комитета по систематике прокариот (ICSP, бывший Международный комитет по систематической бактериологии) в 1994 году, чтобы инициировать пересмотр кодекса. [2] В связи с ростом числа таксонов Candidatus , связанным с продолжающимся развитием технологий секвенирования, ICSP принял Международный кодекс номенклатуры прокариот в 1996 году, добавив приложение для таксонов Candidatus [3] (Приложение 11 в самой последней версии [4] ] ). Однако номенклатура таксонов Candidatus до сих пор не охвачена общими правилами Кодекса прокариот, что приводит к постоянным дискуссиям и предложениям по изменению действующего кодекса с целью предоставления приоритета таксонам Candidatus . [5] [6]
В настоящее время временный статус « Кандидат » может использоваться при предоставлении следующей информации :
- Геномная информация [...] для определения филогенетического положения организма.
- Вся информация, доступная на данный момент:
- структура и морфология
- физиология и обмен веществ
- репродуктивные особенности
- естественная среда, в которой организм может быть идентифицирован и
- любая другая доступная и подходящая информация. [4] : Приложение 11.
Видовое название организма в статусе Candidatus состоит из слова Candidatus , за которым следует либо название рода с видовым эпитетом, либо только название рода, либо только видовой эпитет. Примеры включают Candidatus Liberobacter asiaticum ; Кандидатская магнитобактерия ; Кандидат внутриклеточный . Список всех таксонов Candidatus ( Список кандидатов ) ведется Судебной комиссией ICSP в сотрудничестве с редакционной коллегией IJSEM и обновляется через соответствующие промежутки времени. [4] После успешного культивирования таксона Candidatus его название необходимо удалить из этого списка и предложить новое название в соответствии с Международным кодексом номенклатуры прокариотов . [ нужна цитата ]
Хотя предложение 1994 года и более поздний Кодекс предусматривают сохранение списка кандидатов , работа по подбору имен началась только в 2017 году, когда было опубликовано исследование «№ 0». Автор обнаружил, что 120 из примерно 400 собранных имен нарушат Кодекс, если они будут официально предложены. Распространенными причинами являются латинские ошибки, повторяющиеся имена и нелатинские имена. В результате списки кандидатов теперь также содержат исправления для таких имен. Исправленным именам даны корректировки. (для исправления ) в авторитетной области, [7] при этом некоторые источники идут дальше, цитируя исправление (например, « Ca. Karelsulcia », корриг. Моран и др., 2005 г. в Огене и др., 2020 г.). [8] Каждый опубликованный список, начиная с № 1, охватывает все известные имена кандидатов , предложенные в данный период времени, а также любые дополнения к предыдущим периодам. [7] По состоянию на декабрь 2022 года [обновлять]последним является Список кандидатов № 4 , опубликованный в ноябре 2022 года и охватывающий имена, предложенные в 2021 году. [9] В 2023 году был опубликован ненумерованный список, посвященный типам Candidatus ; будущие нумерованные списки будут включать типы. [10]
Кодекс номенклатуры прокариот, описанных на основе данных о последовательностях (SeqCode) 2022 года, стандартизирует публикацию названий в системе, отдельной от ICNP. Вместо того, чтобы требовать культуру типов, SeqCode требует высококачественного генома в качестве номенклатурного типа , что фактически предлагает путь к формализации имен Candidatus. Его производит Международное общество микробной экологии (ISME), которое не имеет отношения к ICSP. [11] SeqCode признает приоритет названий, в том числе Candidatus , опубликованных в рамках ICNP до 2023 года. [12]
Команда SeqCode изначально хотела просто внести поправки в ICNP, чтобы добавить такую систему, но ICSP отклонила петицию, что потребовало создания отдельного кодекса. [11]
Существует несколько причин, по которым многие виды прокариот не растут в лаборатории, многие из которых остаются плохо изученными. Одной из этих причин является среда, из которой извлекаются виды, которую трудно смоделировать в лабораторных условиях. Многие прокариоты имеют весьма специфические требования к росту, включая потребность в определенном составе питательных веществ, определенных условиях pH, температуре, атмосферном давлении или уровне кислорода. [13] Большинство коммерчески доступных питательных сред и протоколов инкубации плохо отвечали этим требованиям, что делало комплексную оценку среды обитания необходимой для успешного выделения интересующих бактерий из образцов окружающей среды. [ нужна цитата ]
Большинство видов прокариот живут не поодиночке, а скорее в сложных сообществах с другими видами из всех царств жизни. Как следствие, многие виды зависят от метаболитов или сигнальных соединений соседних видов для роста собственных клеток. Идентификация необходимых веществ может быть сложной задачей, но после их идентификации можно использовать совместное культивирование или добавление конкретного соединения для потенциального культивирования интересующих видов.
Многие случаи взаимодействия видов носят симбиотический характер, который определяется как близкие, долгосрочные отношения между двумя или более видами, которые могут быть либо мутуалистическими, нейтральными, либо вредными. [14] В зависимости от местонахождения симбионта симбионты могут быть как эктосимбионтами , так и эндосимбионтами . У эндосимбиотических бактерий наблюдалось резкое сокращение генома за счет делеции генов, что, как полагают, происходит из-за того, что многие гены становятся ненужными в защищенной среде хозяина. Это часто влияет на гены репарации ДНК и регуляции транскрипции , что затрудняет культивирование этих организмов вне их хозяина. [14]