Taxonomie und Identifizierung von Pilzen
Die Taxonomie und Identifizierung von Pilzen ist der Zweig der Mykologie, der sich damit befasst, wie Pilze in eine kohärente evolutionäre Hierarchie klassifiziert und wie einzelne Isolate erkannt und benannt werden. Sie umfasst die übergeordnete Einteilung des Pilzreichs in Phyla wie Ascomycota und Basidiomycota, die morphologischen und molekularen Merkmale, die zur Unterscheidung von Taxa verwendet werden, sowie die praktischen Arbeitsabläufe, mit denen ein klinischer oder umweltbedingter Pilz identifiziert wird.
Definition
Die Pilztaxonomie ist die systematische Klassifizierung und Benennung von Pilzen innerhalb eines evolutionären Rahmens, während die Pilzidentifizierung der Prozess ist, ein unbekanntes Isolat einem bekannten Taxon unter Verwendung morphologischer, biochemischer und molekularer Merkmale zuzuordnen.
Scope
Dieser Bereich führt den Leser in die moderne Klassifikation des Reichs Fungi und in die Methoden zur Identifizierung von Pilzen auf Gattungs- und Artebene ein. Er behandelt drei Themen: die beiden größten Abteilungen (Ascomycota und Basidiomycota), die Zygomyzeten und andere Abteilungen sowie die morphologischen und molekularen Identifizierungsmethoden, die sowohl der Taxonomie als auch der diagnostischen Mykologie zugrunde liegen. Es handelt sich um eine Referenzübersicht, nicht um ein Diagnose- oder Behandlungsprotokoll.
Sub-topics
Core questions
- Wie ist das Reich Fungi in Phyla unterteilt und wie hat die molekulare Phylogenetik diese Einteilung neu gestaltet?
- Welche morphologischen und reproduktiven Strukturen unterscheiden die wichtigsten Pilzgruppen?
- Wie werden klinische und umweltbedingte Pilze identifiziert, und wo finden Morphologie, Sequenzierung und Massenspektrometrie jeweils Anwendung?
- Warum wurden ältere Gruppierungen wie die 'Zygomyzeten' und die Formgruppe 'Fungi imperfecti' revidiert?
Key concepts
- Reich Fungi und seine Phyla
- Ascomycota und Basidiomycota
- Zygomyzeten (Mucoromycota und verwandte Linien)
- Morphologische Identifizierung (Hyphen, Sporen, Fruchtkörperstrukturen)
- DNA-Barcoding und die ITS-Region
- Molekulare Phylogenetik
- Teleomorph, Anamorph und der Übergang zu einem Pilz, einem Namen
- MALDI-TOF-Massenspektrometrie-Identifizierung
Mechanisms
Die Klassifikation basiert auf abgeleiteten evolutionären Beziehungen: Die gemeinsame Abstammung wird aus morphologischen Merkmalen (zum Beispiel der Art des sexuellen Fruchtkörpers) und zunehmend aus DNA-Sequenzdaten rekonstruiert, sodass benannte Gruppen, wo möglich, monophyletischen Linien entsprechen. Hibbett und Kollegen (2007) synthetisierten molekulare und morphologische Evidenz zu einer übergeordneten Klassifikation des Reichs, und die ITS-Region (internal transcribed spacer) wurde als universeller DNA-Barcode für Pilze übernommen (Schoch et al., 2012), was der Identifizierung eine sequenzbasierte gemeinsame Währung verlieh, die die traditionelle Mikroskopie und Kultur ergänzt.
Clinical relevance
Eine genaue Identifizierung ist die Grundlage der diagnostischen Mykologie, da Gattung und Art eines Pilzes Aufschluss über das erwartete Verhalten und die Laborhandhabung geben, und die Histopathologie ein zentrales Werkzeug zur Erkennung von Pilzelementen im Gewebe bleibt (Guarner & Brandt, 2011). Dieser Bereich beschreibt, wie Pilze benannt und erkannt werden und wie dieses Wissen die Labordiagnose unterstützt; er ist keine Quelle für individuelle diagnostische oder therapeutische Anweisungen.
Evidence & guidelines
Der Referenzrahmen für diesen Bereich ist die molekular-phylogenetische Klassifikation des Reichs Fungi, die von Hibbett et al. (2007) und der Deep Hypha-Synthese (Blackwell et al., 2006) konsolidiert wurde, zusammen mit dem ITS-Barcoding-Standard (Schoch et al., 2012). Die diagnostische Identifizierung stützt sich zusätzlich auf histopathologische und Laborübersichten wie Guarner und Brandt (2011).
History
Die frühe Pilzklassifikation basierte auf sichtbaren Fortpflanzungsstrukturen, wobei Pilze nach der Art ihrer sexuellen Sporenbildung eingeteilt und asexuelle Formen separat als sogenannte Fungi imperfecti gruppiert wurden. Ab dem späten 20. Jahrhundert ermöglichte die DNA-Sequenzierung die direkte Überprüfung evolutionärer Beziehungen; die Deep Hypha-Initiative (Blackwell et al., 2006) und die übergeordnete Klassifikation von Hibbett et al. (2007) reorganisierten das Reich entlang phylogenetischer Linien, und das ITS-Barcoding (Schoch et al., 2012) standardisierte die molekulare Identifizierung.
Key figures
- David Hibbett
- Meredith Blackwell
- John W. Taylor
- Conrad Schoch
Related topics
Seminal works
- hibbett-2007
- schoch-2012
- blackwell-2006
Frequently asked questions
- Was sind die Hauptabteilungen des Pilzreichs?
- Die beiden größten sind Ascomycota (Schlauchpilze) und Basidiomycota (Ständerpilze); zusätzliche Linien umfassen die Zygomyzeten, die jetzt in Mucoromycota und verwandten Phyla platziert sind, zusammen mit früh divergierenden Gruppen wie den Chytridiomycota.
- Wie werden Pilze im Labor identifiziert?
- Die Identifizierung kombiniert Morphologie unter dem Mikroskop, Kultureigenschaften und molekulare Methoden wie die ITS-Sequenzierung, wobei die Massenspektrometrie zunehmend für die schnelle Identifizierung eingesetzt wird; die geeignete Kombination hängt vom Organismus und der Umgebung ab.