大腸菌
大腸菌は、系統分類学的にはプロテオバクテリア門、ガンマプロテオバクテリア綱、エンテロバクター目、腸内細菌科に分類されている。しかしながら、大腸菌と呼ばれるグループの中には、非常に多様な遺伝的・表現型的形質が見られる。そのため、近年の大腸菌や関連細菌の分離株ゲノム配列決定に伴い、本来はこのグループを系統分類学的に再分類することが望ましいと考えられている。しかしながら、主にその医学的重要性のために、再分類は行うことができておらず、大腸菌は現在でも最も多様な細菌種の1つであり続けている。例えば赤痢菌属のメンバー(S. dysenteriae、S. flexneri、S. boydii、S. sonnei)は、本来なら大腸菌株として分類しなければならない。同様に、他の大腸菌株(例えば、組換えDNAの研究で一般的に使用されるK-12株)は、再分類に値するほど十分に異なっている。典型的な大腸菌ゲノムの遺伝子のうち、すべての株で共有されているものはわずか20%程度である。
菌株は、他の菌株と区別されるような、独特の特徴を持つ種内サブグループである。この株間の差異は、分子レベルでしか検出できないが、細菌の生理機能やライフサイクルに変化をもたらす、というようなことがよくある。たとえば、菌株は、病原性能力、独特の炭素源を利用する能力、特定の生態学的ニッチを獲得する能力、または抗菌剤に抵抗する能力を獲得する可能性がある。大腸菌の異なる株は、しばしば宿主特異的であり、環境サンプル中の糞便汚染の原因を特定することを可能にする。たとえば、水のサンプルにどの大腸菌株が存在するかを知ることにより、汚染源が人間、他の哺乳類、鳥など、どの生物から発生したのかを推測することができる。