Вопрос 2. Классические критерии систематизации прокариот

Критерии сравнительно-морфологического подхода:

1.Морфологические свойства: форма и размеры бактерий (кокки, палочки, вибрионы, извитые формы). 2. Характер взаимного расположения клеток (диплококки, цепочки, группы, пакеты, хаотично). К концу XIX века потребовались новые критерии: 3. Биохимические свойства. 4. Физиологические свойства.

Идентификация бактерий по Д. Берги (D. Bergey)

1923 - новый определитель бактерий Д. Берги. Дано точное описание бактерий и порядок проведения исследований для их идентификации. К настоящему времени вышло 9 выпусков определителя Д. Берги В 1948 г. - номенклатурный кодекс бактерий, в основе - бинарная номенклатура Карла Линнея (1707-1778 «Система природы»).

Но и в последнем определителе не содержится ключей для определения филогенетического, т.е. эволюционного родства бактерий!!!

Вопрос 3. Главный современный критерий систематизации прокариот

Главный критерий, определяющий таксономическое положение бактерий - эволюционное родство. Источник информации об эволюционном происхождении бактерий - последовательность нуклеотидов в 16S рРНК – малой субъединице рибосомы бактерий.

Молекулярный маркер предложен Карлом Возом (K. Woese).

Бактериальная рибосома 70S. Состоит из малой субъединицы 30S и большой субъединицы 50S. Включает 55 белков и 3 разновидности рРНК: 5S, 16S, 23S.

Из них К. Воз выбрал участки рРНК наиболее оптимальной длины: 16S рРНК =~1500 нуклеотидов (не очень большой и не очень короткий). В ней жеcткие консервативные участки перемежаются с вариабельными. Сравнивая количество несоответствий, высчитывают коэффициент соответствия и строят диаграмму.

Экстремафильные прокариоты. К. Воз : - создал базы данных для бактерий и экстремафилов:

1. термофильные бактерии – при высоких температурах, 2. психрофильные бактерии –при низких температурах, 3. галофильные бактерии – при высоким содержании NaCl, 4. ацидофильные бактерии – при низких значениях рН.

- отметил, что у микроорганизмов, обитающих в экстремальных условиях, очень незначительное родство с большинством бактерий. - предложил выделить экстремафильных прокариот в отдельную группу и ввести термин «археи»

Таким образом эволюционное дерево из дихотомического стало трихотомическим.

Вопрос 4. Три домена живой природы

3 основные эволюционные ветви назвали доменами: 1) археи, 2) эубактерии, 3) эукариоты.

Отличие археев от бактерий (архебактерий от эубактерий)

1.По строению клеточной стенки (нет муреина). 2. Особый жгутик. 3. Комплекс транскрипции РНК-pol эукариотического типа. 4. У археев в геноме есть гистоноподобные белки. 5. Никогда не вызывают заболеваний. 6. В настоящее время стали известны археи, приспособленные к существованию в организме человека.

Теория симбиогенеза.

Первичные клетки (проклетка – прогенот) + Пурпурные бактерии ->формирование митохондрий + Цианобактерии -> формирование пластид.

Первичные клетки (проклетка – прогенот

Пурпурные бактерии Формирование эукариотической клетки Цианобактерии

Эндосимбиоз с ядерными клетками 1) одноклет грибы – многоклет грибы 2) одноклет прост многоклет жив беспозв позв 3) одноклет вод многоклет вод высшие раст

Современная систематика бактерий.

3 домена - Филы (группы микроорганизмов, объединенных общим родством) – Секции – Субсекции – Рода – Кластеры – Виды – Штаммы