Bakteerien taksonomia p Taksonominen hierarkia n p p

Bakteerien taksonomia p Taksonominen hierarkia n p p p Domeenit – Fyylat – Luokat – Alaluokat – Lahkot – Heimot – Suvut – Lajit – Alalajit Yli 5000 lajia identifioitu Arvio: ehkä vain 0, 01… 1% olemassa olevista bakteereista tunnetaan Noin 16 000 bakteerikannan 16 Sr. DNA sekvenssit on taltioitu Jos 16 Sr. DNA sekvenssien samanlaisuus < 97% , kuuluvat vertailtavat bakteerit eri sukuihin Käsikirja bakteerien ominaisuuksista ja taksonomiasta n 1. 1. 2007 Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology Etunimi Sukunimi 1

Classification order Kingdom Phylum Class Order Family Genus Species 1. 1. 2007 Etunimi Sukunimi 2

Bakteeriluokat, 1 p Aquificae n p Thermotogae n p esim. Deinococcus radiodurans (genomi) vain 1 laji Chloroflexi n p yleensä G+, aerobeja ja Thermus spp. Chrysiogenetes n p G-, termofiilejä, aerobeja tai anaerobeja Deinococci n p G-, itiöttömiä, anaerobeja esim. Thermotoga maritima (genomi) Thermodesulfobacteria n p G-, itiöttömiä, termofiilejä, aerobeja tai anaerobeja esim. Aquifex aeolicus (genomi) G-, aerobeja tai anaerobeja, fototrofeja Thermomicrobia n 1. 1. 2007 1 suku (Thermomicrobium) Etunimi Sukunimi 3

Bakteeriluokat, 2 p Nitrospira n p Deferribacteres n p anaerobeja, fotosynteettisiä, rikkibakteereita Alfaproteobacteria n p fotosynteettisiä, pimeässä heterotrofeja, ennen sinilevät; esim. Synechocystis sp. (genomi) Chlorobia n p G-, kemoheterotrofeja Cyanobacteria n p G-, kemoautotrofeja, esim. Magnetobacterium spp. G-, monipuolisia esim. Acetobacter, Gluconobacter, Zymomonas, Rhizobium, Nitrobacter Betaproteobacteria n n 1. 1. 2007 useita taudinaiheuttajia esim. Bordetella pertussis (hinkuyskä), Neisseria meningitidis (aivokalvontulehdus) Thiobacillus, Methylophilus, Nitrosomonas Etunimi Sukunimi 4

Bakteeriluokat, 3 p Gammaproteobacteria n p Deltaproteobacteria n p G+, lämpökestävien itiöiden muodostajia esim. Clostridium, Sarcina, Pectinatus Mollicutes n p esim. Campylobacter jejuni (genomi), Helicobacter pylori Clostridia n p pääasiassa anaerobeja, sulfaatin pelkistäjiä esim. Desulfovibrio Epsilonproteobacteria n p esim. Legionella, Vibrio cholera, Pasteurella, Salmonella, Xanthomonas, Pseudomonas aeruginosa, Erwinia, Serratia, Shigella, Yersinia, E. coli esim. Mycoplasma ja muita patogeeneja Bacilli n 1. 1. 2007 esim. Bacillus, Lactobacillus, Listeria, Streptococcus Etunimi Sukunimi 5

Bakteeriluokat, 4 p Actinobacteria n p Planctomycetacia n p taudinaiheuttajia C. pneumonia (hengitystieinf. ), C. trachomatis (sukupuolitauti) Spirochaetes n p pieni luokka Chlamydiae n p proteobakteerien jälkeen lajirikkain, korkea GC-pitoisuus (guaniini + sytosiini DNA/RNA: ssa), monilla ilmarihmastoa esim. Mycobacterium tuberculosis, M. leprae, Corynebacterium, Actinoplanes, Propionibacterium, Saccharopolyspora, Streptomyces, Frankia, Bifidobacterium sis. parasiitteja ja patogeeneja esim. Treponema pallidum (kuppa) Fibrobacteres n 1. 1. 2007 obligaatteja anaerobeja, G-, itiöttömiä Etunimi Sukunimi 6

Bakteeriluokat, 5 p Acidobacteria n p Bacteroides n p esim. suussa (plakki) filamenttimaisia Verrucomicrobiae n p esim. Cytophaga, Chitinophaga, lyyttisiä Fusobacteria n p pääasiassa vesibakteereita, usein keltaisia Sphingobacteria n p anaerobeja, suussa ja suolistossa Flavobacteria n p G-, aerobeja tai anaerobeja G-, sauvoja Dictyoglomi n 1. 1. 2007 Dictyoglomus thermophilum, G-, ksylanaasi Etunimi Sukunimi 7

Teollisesti tärkeitä bakteereja p Gramnegatiivisia: n n n n p Escherichia coli (vieraiden proteiinien ja aminohappojen tuotto) Gluconobacter oxydans (C-vitamiinin ja etikan tuotto) Acetobacter aceti (etikan tuotto) Zymomonas mobilis (etanolin tuotto) Thiobacillus ferrooxidans (rautamalmien liuotus) Pseudomonas fluorescens (vieraiden proteiinien tuotto) Clostridium acetonutylicum (asetonin ja butanolin tuotto) Grampositiivisia: n n n 1. 1. 2007 Bacillus subtilis (proteiinien ja entsyymien tuotto) Lactobacillus spp. (meijerihapatteet, probiootit) Lactoococcus lactis (hapate, diasetyylin (voin maku) tuotto) Corynebacterium glutamicum (aminohappojen tuotto) Streptomyces spp. (antibioottien, entsyymien tuotto) Etunimi Sukunimi 8

Taksonomiset tunnistusenetelmät p Fenotyyppiset ominaisuudet n n n 1. 1. 2007 ulkonäkö ja morfologia värjäystekniikat aineenvaihdunta ja trofiat suhtautuminen happeen lipidien kemiallinen koostumus kapselien muodostus ja niiden koostumus pigmenttien muodostus ja koostumus olosuhdetoleranssit patogeenisuus antibioottiherkkyydet symbioottiset suhteet elinympäristö Etunimi Sukunimi 9

Taksonomiset tunnistusenetelmät p Genotyyppiset ominaisuudet n GC-pitoisuus (guaniini+sytosiini/(adeniini+guaniini+sytosiini+tymiini; bakteereilla 20… 80 %) n 16 Sr. DNA sekvenointi (DNAn monistus PCR: lla, sekvenointi, vertailu DB-da taan, => lajikohtaiset alueet paljastavia; jos ei min. 97% ident tisyyttä löydy => uusi laji) n DNA-DNA hybridisointi (leimattu koetin (probe); sekvenssien samankaltaisuus => hybridisointi; >70% hybridisoituu => sama laji, >20… 30% hybridisoituu => sama suku) 1. 1. 2007 Etunimi Sukunimi 10

Taksonomiset tunnistusenetelmät p Ribotyypitys (ribotyping, ”molecular fingerprinting”) (DNA tai 16 Sr. DNA katkotaan restriktioentsyymeillä, erotellaan pätkät elektroforeesilla n 1. 1. 2007 FISH tunnistus (esim. kliinisistä näytteistä) (fluorescent in-situ hybridization; fluoresoivat 16 Sr. DNA koettimet suoraan solujen sisään, mikroskopointi fluoresenssimikroskoopilla) Etunimi Sukunimi 11

Taksonomiset tunnistusenetelmät Lipidien kemia p n n n 1. 1. 2007 arkit vs. bakteerit (eetterilipidit vs. esterilipidit) rasvahappoanalyysit (rasvahapot uutetaan soluista, metyloidaan ja analysoidaan kaasukromatografisesti, verrataan tietokannoissa olevaan dataan) rasvahappomenetelmän ongelma: solujen rasvahappokoostumus vaihtelee solun kasvun aikana Etunimi Sukunimi 12