Mikroorganismen Kurstag 7 - iab.kit.edu · Individuen einer Population betrachtet man als Art, wenn...
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Das Problem des Artkonzeptes
Eine Art ist eine vermehrungsfähige Gemeinschaft von Populationen, !die eine spezifische Nische einnimmt.
Das Problem des Artkonzeptes
Individuen einer Population betrachtet man als Art,
wenn sie ein hohes Maß an phänotypischenGemeinsamkeiten aufweisen
und gleichzeitig verschieden sind von anderenGruppen vergleichbarer Organismen.
(Stanier et al. 1986)
Taxonomie und Phylogenie bei Bakterien
Taxonomie
Phänotyp
Klassisch
Konventionell
Künstlich
Identifizierung, Nomenklatur, Klassifizierung
Genotyp
Molekular
Natürlich
Phylogenie
Klassische BakterientaxonomieBeispiel Escherichia coli
Reinkultur eines Bakteriums aus einem Warmblütlerdarm
Gram-Färbung
negativ positiv
Stäbchen nicht stäbchenförmig
fakultativ aerob obligat aerob
Lactose ! Säuren+Gas Keine Lactosevergärung
Indol, Methylrot +
Citrat, Voges-Proskauer - Escherichia coli
Phylogenetische BakterientaxonomieEscherichia coli
16-S-RNA, DNA/DNA Hybdrisierung, etc.
BacteriaDomäne Archaea Eukarya
Stamm Proteobacteria Cyanobacteria Firmicutes (Gram+) u.v.a.
Gattung Escherichia Enterobacter, Yersinia, Shigella, Vibrio, Salmonellau.v.a.Art Escherichia coli
Klasse γ-Gruppe α−ε-Gruppen
Ordnung Enterobacteriales
Familie Enterobacteriaceae
Stamm Escherichia coli K12
phylogenetische Artdefinition!!
Individuen einer Population betrachtet man als Art,
wenn sie mindestens 70 % DNA Hybridisierungaufweisen,
wenn sich die Schmelzpunkte ihrer DNA-Duplexeweniger als 5 % unterscheiden,
wenn die 16S-rRNA-Identität >97 % ist.
Im Rahmen der Evolution kommt es zu zufälligen Mutationen mit einer stochastisch konstanten Rate
Zentrales Dogma der molekularen Evolution
Molekulare Uhr: !- muss sich wie eine molekulare Uhr verhalten!
- die Mutationsrate muss der Distanz die man auflösen möchte entsprechen!- die Größe des Zielmoleküls muss angemessen sein!
- muss universell vorkommen!- kein lateraler Gentransfer für das Uhrmolekül
Im Rahmen der Evolution kommt es zu zufälligen Mutationen mit einer stochastisch konstanten Rate
Zentrales Dogma der molekularen Evolution
Molekulare Uhr: !- muss sich wie eine molekulare Uhr verhalten!
- die Mutationsrate muss der Distanz die man auflösen möchte entsprechen!- die Größe des Zielmoleküls muss angemessen sein!
- muss universell vorkommen!- kein lateraler Gentransfer für das Uhrmolekül
Beispiele: Elongationsfaktor der Proteinbiosynthese EF-TUβ-Untereinheit der F1F0-ATPase
RecA-Protein: SOS-Reparatur, DNA-Rekombination
Hitzeschockproteine
Cytochrom c
16S-rRNA-AnalyseBakterielles Ribosom
Ribosom
50 S
30 S
16 S
Proteine: 21
RNA:
Proteine: ~50
RNA23 S
5 S
Stärkeverwertung