BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 12 Μικροβιακη Εξελιξη- Συστηµατικη

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 12 Μικροβιακη Εξελιξη- Συστηµατικη"

Ευστοργιος Βλαχόπουλος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 12 Μικροβιακη Εξελιξη- Συστηµατικη

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Η ιστορία της ζωης στη Γη 2. Γενεση των τριων Χωρων- ιαφορες 3. Φυλογενεση και ταξινοµιση 4. Παραδοσιακη ταξινοµιση 5. Μοριακη ταξινοµιση 6. Μοριακα χρονοµετρα-το 16S rrna 7. Το δεντρο της ζωης

4 Φωτογραφική λήψη εκ του σύνεγγυς ενός σχηµατισµού στρώσεων σιδήρου ( banded iron formation-bif) ηλικίας περίπου 2 δισ. χρόνων. Η φωτογραφία είναι από το σχηµατισµό σιδήρου Sokoman στο Labrador του Καναδά. Tα BIF είναι ιζηµατοειδείς δοµές της εποχής του Προκάµβριου και αποτελούνται από εναλλασσόµενες στρώσεις πυριτικών πετρωµάτων και ορυκτών σιδήρου όπως ο µαγνητίτης (Fe3O4) ή ο αιµατίτης (Fe2O3). Αναερόβια φωτότροφα βακτήρια φέρονται ως υπεύθυνα για τη διαδικασία αυτή. (Andrew Knoll, Harvard University. copyright American Society for Microbiology

5 Συγχρονοι στρωµατολιθοι θερµοφιλα κυανοβακτηρια (θερµοπηγη Yellowstone)

6 Ετσι αρχισε η Ζωη?

7 Υποθετικο ενεργειακο συστηµα των προγονικων κυτταρων

8 Nothing in biology has any meaning unless seen under the light of evolution. Theodosius Dobzhansky

9 σηµερα Ιστορια της Ζωης στη Γη

10 Οι τρεις Xωροι της ζωης

11 Οι τρεις Xωροι της ζωης

13 Οι τρεις Xωροι της ζωης

14 Προκαρυωτικοι/Ευκαρυωτικοι

15 ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΓΕΝΟΣ ΕΙ ΟΣ π.χ. Escherichia coli

16 ΑΚΤΗΡΙA-ΑΡΧΑΙA- ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚOI ΟΙ ΚΥΡΙΟΤΕΡΕΣ ΙΑΦΟΡΕΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟ ΒΑΚΤΗΡΙΑ ΑΡΧΑΙΑ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΙ Membrane-bound nucleus Cell Wall Muramic Acid present Muramic Acid present Muramic Acid absent Membrane lipids Ester-linked Ether-linked Ester-linked Ribosomes 70S 70S 80S (70S organelles) Initiator trna Formyl-methionine Methionine Methionine Introns in trn A genes Rare + + Operons Capping and poly-a tailing of mrna Plasmids Rare + + Translation sensitive to diptheri a toxin RN A polymerases One-type (4 subunits) Several (8-12 subunits) 3 (12-14 subunits) Sensitivity to chloramphenicol, streptomycin, kanamycin rare Methanogenesis Reduction of S 0 to H 2 S Nitroge n fixation Chlorophyll-based photosynthesis (chloroplasts)

17 Η µεταφραστικη µηχανη στους τρεις χωρους της ζωης Β ΑΚ ΤΗ Ρ ΙΑ Α Ρ ΧΑΙΑ Ε ΥΚ ΑΡ Υ ΩΤΙ Κ Ο Ι r ibo s o ma l s ubun it s 30 S an d 50 S =7 0 S 30 S an d 50 S =7 0 S 40 S an d 60 S =8 0 S r ibo s o ma l RN A ( rr N A) 16 S an d 23 S +5 s 16 S an d 23 S +5 S 18 S an d 28 S +5.8 S r ibo s o ma l p ro te in s ~ ~7 5 t R N A g e n e s a bs e n c e of in t ro ns p res en c e o f in t ro n s, eu b a c t e ri a -li ke i n se q u e n c e p r e s en c e o f in t ro n s C C A - n uc le ot id e s on trna a dd e d b y e n z y m e a dd e d b y e n z y m e g en e t ic all y en co d e d in ia to r t RN A f orm y l- me t -t R NA m et hi n on y l-t RNA m et hio ny l- tr N A in tera c t io n b e t wee n rrn A- m RN A t hro u g h S hi ne - D alga r no t hro u g h S hi ne - D alga rno in dir ec t (th rou g h o th e r fa c to rs ) in it ia t ion fa c t o rs mo s ai c ( m o s t ar e e u c.-l ik e ) e long at ion f act o rs mo s ai c 5_ m R N A pol y (A ) t a il in it ia t ion fa c t o rs EF in pe pt idy l- tr N A tr an sl oc at ion EF in a m ino acy l-t RN A bin d ing no n -c a p p ed no n -c a p p ed c a p pe d s hor t s hor t u su all y -lo n g I F 1,2,3 e I F 5 A- homolo g u e e I F 1 A- homolo g u e E F - G E F -2 E F -2 E F - Tu E F - 1a E F - 1a

18 ΦΥΛΟΓΕΝΕΣΗ = ΤΑΞΙΝΟΜΙΣΗ

19 Πως µπορουµε να ταξινοµησουµε τους µικροοργανισµους?

20 ΠΑΡΑ ΟΣΙΑΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜHΣΗ 1. µορφολογία 2. θρεπτικά µέσα 3. κυτταρικό τοίχωµα 4. Gram χρώση 5. Εγκλειστα 6. Κινητικοτητα

21 Ελεγχος αναπτυξης µικροοργανισµου σε θρεπτικα µεσα

22 MΟΡΙΑΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜHΣΗ 1. Αναλυση Λιπαρων Οξεων (FAME) 2. Υβριδισµος DNA 3. Αλληλουχιες 16S RNA 4. Αλληλουχιες πρωτεινων 5. Αλληλουχιες γονιδιωµατων

23 Ταυτοποιηση µικροοργανισµων µε αναλυση λιπιδιων (περισσοτερα απο 200 διαφορετικα ειδη εχουν αποµονωθει απο βακτηρια)

24 Ταυτοποιηση µικροοργανισµων µε αναλυση λιπιδιων

25 Υβριδισµος γονιδιωµατικου DNA σαν ταξονοµικο εργαλειο

26 Υβριδισµος γονιδιωµατικου DNA σαν ταξονοµικο εργαλειο

27 Υβριδισµος γονιδιωµατικου DNA σαν ταξονοµικο εργαλειο

28 Το περιεχοµενο GC ειναι ενας δεικτης της εξελικτικης ιστοριας του µικροοργανισµου Gram +

29 ΜΟΡΙΑΚΑ ΧΡΟΝΟΜΕΤΡΑ Το 16S RNA σα µοριακό χρονόµετρο συντηρηµένες περιοχές Πλεονεκτηµατα 16S RNA εξελικτική απόσταση 1. Αρχαίο µόριο 2. Λειτουργία σταθερή 3. Παγκόσµια διασπορά 4. Αρκετά συντηρηµένο (97% οµοιο) 5. Αρκετά µεγάλου µεγέθους 6. Αλληλουχίες "υπογραφές"

30 Χαρακτηρισµος 16S RNA

31 Αλληλουχιση 16S RNA

32 Χαρακτηρισµος 16S RNA Εξελικτικη Αποσταση, E D

33 Φυλογενετικα δεντρα απο 16S RNA

34 Συσχετιση µεταξυ συντηρησης 16S RNA και υβριδοποιησης γονιδιωµατος

35 >99% του πληθυσµου των προκαρυωτικων οργανισµων δεν εχει ποτε µελετηθει >90% του πληθυσµου των προκαρυωτικων οργανισµων σε µια οικοθεση δεν ειναι καλλιεργισιµος

36 Αποµονωση 16S RNA απο το περιβαλλον

37 Τα φυλα των Αρχαιων Αλοφιλα, Οξυνοφιλα, Μεθανοπαραγωγα Υπερθερµοφιλα

38 Στο δεντρο της Ζωης µπορουν να τοποθετηθουν και οργανισµοι οι οποιοι δεν εχουν αποµονωθει ποτε

39 To δεντρο της Ζωης

Σχετικά έγγραφα

BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 10 Τα Αρχαια (Archaea)

BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 10 Τα Αρχαια (Archaea) Οι 3 Χωροι της Ζωης ΤΑ ΑΡΧΑΙΑ ή η ζωή στα άκρα, από παλιά ΤΑ ΑΡΧΑΙΑ ή η ζωή στα άκρα, από παλιά 1. Οµαδες Αρχαιων 2. Περιβαλλον αναπτυξης 3. Ιδιαιτερότητες