Bakteerien taksonomia

1. Bakteerien taksonomia • Taksonominen hierarkia • 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 16SrDNA sekvenssit on taltioitu • Jos 16SrDNA sekvenssien samanlaisuus < 97% , kuuluvat vertailtavat bakteerit eri sukuihin • Käsikirja bakteerien ominaisuuksista ja taksonomiasta • Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology Etunimi Sukunimi

2. Classification order KingdomPhylumClass OrderFamilyGenusSpecies Etunimi Sukunimi

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

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

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

6. Bakteeriluokat, 4 • Actinobacteria • 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 • Planctomycetacia • pieni luokka • Chlamydiae • taudinaiheuttajia C. pneumonia (hengitystieinf.), C. trachomatis (sukupuolitauti) • Spirochaetes • sis. parasiitteja ja patogeeneja esim. Treponema pallidum (kuppa) • Fibrobacteres • obligaatteja anaerobeja, G-, itiöttömiä Etunimi Sukunimi

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

8. Teollisesti tärkeitä bakteereja • Gramnegatiivisia: • 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: • 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

9. Taksonomiset tunnistusenetelmät • Fenotyyppiset ominaisuudet • 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

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

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

12. Taksonomiset tunnistusenetelmät • Lipidien kemia • 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