طبقه‌بندی و شناسایی قارچ‌ها

طبقه‌بندی و شناسایی قارچ‌ها شاخه‌ای از قارچ‌شناسی است که به چگونگی طبقه‌بندی قارچ‌ها در یک سلسله مراتب تکاملی منسجم و چگونگی شناسایی و نام‌گذاری جدایه‌های منفرد می‌پردازد. این حوزه شامل تقسیم‌بندی سطح بالاتر فرمانرو قارچ‌ها به شاخه‌هایی مانند Ascomycota و Basidiomycota، ویژگی‌های مورفولوژیکی و مولکولی مورد استفاده برای تمایز تاکسون‌ها، و جریان‌های کاری عملی است که توسط آن‌ها یک قارچ بالینی یا محیطی شناسایی می‌شود.

Definition

طبقه‌بندی قارچ‌ها عبارت است از طبقه‌بندی و نام‌گذاری سیستماتیک قارچ‌ها در یک چارچوب تکاملی، در حالی که شناسایی قارچ‌ها فرآیند اختصاص یک جدایه ناشناخته به یک تاکسون شناخته شده با استفاده از ویژگی‌های مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی است.

Scope

این حوزه خواننده را با طبقه‌بندی مدرن فرمانرو قارچ‌ها و روش‌های مورد استفاده برای شناسایی قارچ‌ها در سطح جنس و گونه آشنا می‌کند. سه موضوع را معرفی می‌کند: دو تقسیم‌بندی بزرگ‌تر (Ascomycota و Basidiomycota)، قارچ‌های زیگومیست و سایر تقسیم‌بندی‌ها، و روش‌های شناسایی مورفولوژیکی و مولکولی که زیربنای طبقه‌بندی و قارچ‌شناسی تشخیصی هستند. این یک مرور کلی مرجع است، نه یک پروتکل تشخیصی یا درمانی.

Sub-topics

• آسکومیست‌ها و بازیدیومیست‌ها
• ریخت‌شناسی قارچ‌ها و روش‌های شناسایی
• زیگومیست‌ها و سایر شاخه‌های قارچی

Core questions

• فرمانرو قارچ‌ها چگونه به شاخه‌ها تقسیم می‌شود و فیلوژنتیک مولکولی چگونه این تقسیم‌بندی را تغییر شکل داده است؟
• کدام ساختارهای مورفولوژیکی و تولیدمثلی گروه‌های اصلی قارچی را متمایز می‌کنند؟
• قارچ‌های بالینی و محیطی چگونه شناسایی می‌شوند و مورفولوژی، توالی‌یابی و طیف‌سنجی جرمی هر کدام در کجا کاربرد دارند؟
• چرا گروه‌بندی‌های قدیمی‌تر مانند 'زیگومیست‌ها' و گروه شکلی 'Fungi imperfecti' بازنگری شده‌اند؟

Key concepts

• فرمانرو قارچ‌ها و شاخه‌های آن
• Ascomycota و Basidiomycota
• قارچ‌های زیگومیست (Mucoromycota و دودمان‌های مرتبط)
• شناسایی مورفولوژیکی (هیفا، هاگ، ساختارهای باردهی)
• بارکدگذاری DNA و ناحیه ITS
• فیلوژنتیک مولکولی
• تلومورف، آنامورف، و حرکت به سمت یک قارچ، یک نام
• شناسایی با طیف‌سنجی جرمی MALDI-TOF

Mechanisms

طبقه‌بندی بر اساس روابط تکاملی استنباط شده است: اجداد مشترک از ویژگی‌های مورفولوژیکی (به عنوان مثال نوع بدن باردهی جنسی) و به طور فزاینده‌ای از داده‌های توالی DNA بازسازی می‌شوند، به طوری که گروه‌های نام‌گذاری شده در صورت امکان با دودمان‌های تک‌تبار مطابقت دارند. هیبت و همکاران (2007) شواهد مولکولی و مورفولوژیکی را در یک طبقه‌بندی سطح بالاتر از فرمانرو ترکیب کردند، و ناحیه ITS (internal transcribed spacer) به عنوان یک بارکد DNA جهانی برای قارچ‌ها پذیرفته شد (Schoch et al., 2012)، که به شناسایی یک ارز مشترک مبتنی بر توالی می‌دهد که مکمل میکروسکوپ و کشت سنتی است.

Clinical relevance

شناسایی دقیق زیربنای قارچ‌شناسی تشخیصی است زیرا جنس و گونه یک قارچ اطلاعاتی در مورد رفتار مورد انتظار و نحوه کار آزمایشگاهی ارائه می‌دهد، و هیستوپاتولوژی یک ابزار اصلی برای تشخیص عناصر قارچی در بافت باقی می‌ماند (Guarner & Brandt, 2011). این حوزه نحوه نام‌گذاری و شناسایی قارچ‌ها و چگونگی حمایت این دانش از تشخیص آزمایشگاهی را توصیف می‌کند؛ این منبعی برای دستورالعمل‌های تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

Evidence & guidelines

چارچوب مرجع برای این حوزه، طبقه‌بندی مولکولی-فیلوژنتیکی فرمانرو قارچ‌ها است که توسط Hibbett et al. (2007) و سنتز Deep Hypha (Blackwell et al., 2006) تثبیت شده است، همراه با استاندارد بارکدگذاری ITS (Schoch et al., 2012). شناسایی تشخیصی علاوه بر این از بررسی‌های هیستوپاتولوژیک و آزمایشگاهی مانند Guarner و Brandt (2011) بهره می‌برد.

History

طبقه‌بندی اولیه قارچ‌ها بر اساس ساختارهای تولیدمثلی قابل مشاهده بنا شده بود، که قارچ‌ها را بر اساس نحوه تولید هاگ‌های جنسی تقسیم می‌کرد و اشکال غیرجنسی را به طور جداگانه به عنوان Fungi imperfecti گروه‌بندی می‌کرد. از اواخر قرن بیستم به بعد، توالی‌یابی DNA امکان آزمایش مستقیم روابط تکاملی را فراهم کرد؛ ابتکار Deep Hypha (Blackwell et al., 2006) و طبقه‌بندی سطح بالاتر Hibbett et al. (2007) فرمانرو را در امتداد خطوط فیلوژنتیکی سازماندهی مجدد کردند، و بارکدگذاری ITS (Schoch et al., 2012) شناسایی مولکولی را استاندارد کرد.

Key figures

• David Hibbett
• Meredith Blackwell
• John W. Taylor
• Conrad Schoch

Seminal works

• hibbett-2007
• schoch-2012
• blackwell-2006

Frequently asked questions

تقسیمات اصلی فرمانرو قارچ‌ها کدامند؟

دو تقسیم‌بندی بزرگ‌تر Ascomycota (قارچ‌های کیسه‌ای) و Basidiomycota (قارچ‌های چماقی) هستند؛ دودمان‌های اضافی شامل قارچ‌های زیگومیست هستند که اکنون در Mucoromycota و شاخه‌های مرتبط قرار می‌گیرند، همراه با گروه‌های اولیه واگرا مانند Chytridiomycota.

قارچ‌ها در آزمایشگاه چگونه شناسایی می‌شوند؟

شناسایی ترکیبی از مورفولوژی زیر میکروسکوپ، ویژگی‌های کشت، و روش‌های مولکولی مانند توالی‌یابی ITS است، با طیف‌سنجی جرمی که به طور فزاینده‌ای برای شناسایی سریع استفاده می‌شود؛ ترکیب مناسب بستگی به ارگانیسم و محیط دارد.