1 / 37

Methanogen Archaea

Methanogen Archaea. Siti Trisagita Utari 10407005 Vilandri Astarini 10407035 Noor Azizah Ba’diedha 10407039. Archaea. Sel prokariotik Dinding selnya tidak memiliki peptidoglikan

harmon
Download Presentation

Methanogen Archaea

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MethanogenArchaea SitiTrisagitaUtari 10407005 VilandriAstarini 10407035 NoorAzizahBa’diedha 10407039

  2. Archaea • Selprokariotik • Dindingselnyatidakmemilikipeptidoglikan • Archaearesistenterhadapbeberapaantibiotik yang berpengaruhpadabakteri, tetapisensitifterhadapbeberapaantibiotik yang berpengaruhpadaeukarya. • Hidupdilingkunganekstrimsepertilingkungandengankadargaramtinggi, lingkunganpanas, danlingkungandengankadarasamtinggi. • Archaeadibagimenjadi 3 Filum, yaituCrenarchaeota,Euryarchaeota, danKorarcheota. • Crenarchaeota: Grup dengan dominanthermophilic archaea.Menggunakan sulfur sebagai donor elektron atau akseptor. • Euryarcheota: methanogens, halophiles, thermophiles. • Korarcheota; ditemukan pada sumber air panas. • Informasiterbaru, Archaeadibagimenjadi 2 filum, dimanaKorarcheotadimasukkankedalam 2 filumlainnya.

  3. “membran archeatersusun atas isoprenoid L-gliserol dieter atau d-L-gliserol tetraeter” (Kandler & König, 1998)

  4. Crenarchaeota • Tumbuhbaikpadasuhuantara 80° C dan 100° C . • Beberapaspesiesmemilikikemampuanhidupdilingkungan yang sangatasamdanhyperthermofilik (yang diisolasidarikawahataupun air panas). • MasihbanyakCrenarchaeota yang belumdapatdikultivasi.

  5. Euryarchaeota • Tumbuhbaikpadasuhudiatas 80°C . • Extreme HalophilicArchaea, kadangdisebutsebagaiHaloarchaea • Extreme halophile, Hypersaline • MethanogenArchaea

  6. Methanogen • Methanogens adalah kesatuan fisiologis produsen Methan dalam sistem anaerobik • SebagianbesardarifilumEuryarchaeotha. • Obligatanaerob, halofilik, mesofilik, tetapiadajuga yang ekstremofilik (suhusangattinggiatausangatrendah), pH ekstrim. • Memperolehenergidenganmengubah CO2, H2, format, metanol, asetat, dankomponenlainnyamenjadimetanaataumetanadanCO2. • KelaspadafilumEuryarchaeothayang termasukmetanogenadalahMethanobacter, Methanococci, danMethanomicrobia. • Methanogen pengguna H2 berperan penting dalam mempertahankan tingkat kerendahan H2di atmosfer.

  7. Habitat darimethanogenArchaea

  8. Jalurmetanogenesis Methanogenesis bentukdarirespirasianaerobikmenggunakankomponen 1 atom carbon (C-1) atauasamasetatsebagaiakseptorelektron. 3 Jalurmetanogenesis: Hydrogenotrophic Methylotrophic Acetoclastic

  9. Reaksi Penghasilan energi oleh metilotrofikmetanogen Thauer, et al., (1977)

  10. Dampakkeberadaanmetanogen Positif: - Penghasil gas metana (clean-burning fuel), dapatdijadikansebagaibahanalternatif - Jikadijadikansebagaisumberenergi (bahanbakar) dapatmengurangiemisidari ‘greenhouse gasses’ Negatif: • Metana salahsatudari ‘greenhouse gas’ berkontribusiterhadap global warming (Schlesinger 199 7 ). • Methanogendapatmengoksidasibesi, berkontribusiterhadapkorosipipabesi

  11. Methanobacteriales

  12. Methanobacteria • Salahsatumikroorganisme yang melimpahdibumi. • Habitatnyadisedimenataupundapathidupdisubstrat lain dengankonsentrasioksigenrendah, danhanyadengan air Methanobacteriainidapatbertahanhidup. • Terdiridarisatuordo, yaituMethanobacteriales, yang terdiridariduafamili, yaituMethanobacteriaceaedanMethanothermaceae.

  13. Methanobacterium • Methanobacteriumseringditemukandisedimendanlingkungananoksik lain, dimanakandunganakseptorelektroninorganik (sepertisulfat, nitrat) sangatrendah. • Berdasarkankarakteristikmorfologinya, Methanobacteriummemilikipanjang yang bervariasi. Dindingselnyatampakseperti Gram-positif, tetapikomposisipseudomurinnyalebihbanyakdibandingkandenganpeptidoglikan. Tidakmemiliki flagella (non-motile). • Salahsatucontohspesiesdari genus iniadalahMethanobacteriumthermoautotrophicum.

  14. M. thermoautotrophicum • Karakteristik : • Ukuran : 0.2 - 1.0 mm x 1.2 - 120 mm. • tumbuhpadasuhuantara 35 - 70oC. • Tumbuhpada pH antara 6.0 - 8.5. • Obligatanaerob. • Gram negatif. • Tidakmemilikiendospora. • Padadindingselnya, komposisi paling dominanadalahpseudomurein. • Kemoautrotop. • Hanyamembutuhkan CO2, H2dangaramuntukpertumbuhannya. • PadahabitatnyamengandungsedikitNaCl.

  15. M. thermoautotrophicum • Telahberhasildiisolasidandapatditumbuhkanpada medium dengankombinasiantaraekstrak yeast dankomponensepertixylosa, tripton, danglucosa. • M. thermoautotrophicummulaiditelitiolehbanyakorang, salahsatunyasebagaiagenbioremediasi yang jugasebagaiagenpengubahlimbahmenjadisumberenergi. • Akantetapi, yang saatinimetana (produkakhir) masihmenjadimasalahlingkungan.

  16. Methanococcales

  17. Methanococcales • Anaerobik methanogen dalam EURYARCHAEOTA • Pseudosarcina, coccoid atau Sheated rod-shaped • Mengkatabioisme grup methyl. • Protein (glikoprotein) pada dinding sel

  18. Phylogenetic tree of related species based on multiple-genome alignment

  19. Methanocaldococcus janaschii (1) • Diisolasi pertama kali di Mexico, tahun 1982. isolasi dari lubang hidrothermal dasar laut, 2600 m bawah laut.

  20. Methanocaldococcus janaschii (2) Sebelumnya dikenal sebagai Methanococcus janaschii Motil coccus, Obligat autotroph (reduksi CO2 atau CO dengan H2 untuk produksi methana. Anaerob Autoflourescent Dapat mensintesis vitamins, asam amino dan gula. Nitrogen dari gas N2, dapat mengasimilasi sulfur dari sulfat. thermophile, tumbuh optimal 80C; Resisten pada kebanyakan antibiotik www.mbio.ncsu.edu/MB451/lab/notebooks/example Genome Methanocaldococcus janaschii

  21. Aplikasi Metanogen • Fermentasi Methane: • Upflow Anaerobic sludge blanket (UASB) • Upflow Anaerobik filter Process (UAFP) • Anaerobic Fluidized-bed reactor (AFBR) • Two-Phase Methane Fermentation processes • search for evidence of life in early Earth and extraterrestrial rocks: M. jannaschii, mensekresi EPS pada medium, yang memungkinkan kita untuk mempelajari fosilisasi seldan pemisahan EPS. Urrutia & Beveridge (1994),

  22. Operational Methane-Generating Bioreactors and Their Current Applications Upflow anaerobic sludge blanket (UASB) Bowker, 1983

  23. Methanomicrobia

  24. Methanosarcina • Anaerob • Produksimetanamelaluijalurmetabolikmetanogenesis • MetanosarcinadapatmemetabolismekomponenC-1 (methylamines, methanol) • Ditemukanditempatkotor, usushewan, freshwater, marine sediments, tanah, sumurminyak, danfeseshewanternak (Zinder 1993). • Sensitifterhadapperubahanfisikdankimia, tetapidapattumbuhdalamberbagaisubstrat. • Memiliki 3 jalurmetanogenesis. • Spesies: M. acetivorans, M. baltica, M. barkeri, M. lacustris, M. mazei, M. semesiae, M. siciliae, M. thermophila, M. vacuolata Domain : ArchaeaPhylum : EuryarchaeotaClass : MethanomicrobiaOrder : MethanosarcinalesFamily : MethanosarcinaceaeGenus : Methanosarcina(Kluyver and van Niel 1936)

  25. Methanosarcinabarkeristr.Fusaro • Genome berukuran 4.87 Mbp, terdapat 3831 gen terprediksi • Mesophilicmethanogen (35-40° C) • Dindingselnyatidakmengandungasammuramik, glukosamindan D-asamglutamik. • GC Content (%): 39.28 • Memilikienzim superoxide dismutase (SOD)

  26. Phylogenetic tree of related species based on multiple-genome alignment in browser: Phylogenetic tree of related species based on multiple-genome alignment:

  27. Methanosarcinaacetivorans • Dapatmenggunakanasetatsebagaisubstratdalammemproduksimetana • Acetoclasticmethanogen • ‘Single circular chromosome’ berukuran 5,751,492 bp (genome terbesardiArchaea) • 42.7% G + C content • M. acetivoransdibedakandarispesiesMethanosarcina lain karenatidakmamputumbuh (jalurhidrogenotropik) menggunakan H2 untukmereduksi CO2 (Sowers et al.1984).

  28. Phylogenetic tree of related species based on multiple-genome alignment in browser: Phylogenetic tree of related species based on multiple-genome alignment:

  29. DaftarPustaka • Angelina, Fiona, 2007.Sistem TigaDomain.http://fionaangelina.com/2007/12/02/sistem-tiga-domain/. TanggalAkses : 09 Desember 2009. • Anonim1, 2009. Phylum Methanobacteria. http://comenius.susqu.edu/bi/202/archaea/euryarchaeota/METHANOBACTERIA/default.htm. TanggalAkses : 10 Desember 2009. • Anonim 2, 2009. Methanobacterium. http://images.google.co.id/imgres?imgurl=http://filebox.vt.edu/users/chagedor/biol_4684/Microbes/meth3.JPG&imgrefurl=http://filebox.vt.edu/users/chagedor/biol_4684/Microbes/Methanobacterium.html&usg=__pHlPMdrNh O0m6iVfBuvxrCX5D2c=&h=281&w=382&sz=27&hl=id&start=9&itbs=1&tbnid=OUrjA6xmYRwWMM:&tbnh=90& tbnw=123&prev=/images%3Fq%3Dmethanobacteria%26gbv%3D2%26hl%3Did%26sa%3DG. TanggalAkses : 10 Desember 2009. • Anonim3, 2009. Microorganisms in the biosphere and the recent evolution of their taxonomy. http://ethesis.helsinki.fi/julkaisut/maa/skemi/vk/jurgens/1_intro.html. TanggalAkses : 08 Desember 2009. • Beveridge TJ (2001) Bacterial cell wall. In: Encyclopedia of Life Science. Nature Publishing Group, London, doi: 10.1038/ npg.els.0000297 • Bowker, R.P.G., Environ. Progress, 2, 235-242 (1983). • James E. Galagan, Chad Nusbaum, Alice Roy, et al. 2002. The Genome of M. acetivoransReveals Extensive Metabolic and Physiological Diversity. Genome Res.12: 532-542.

  30. Kandler O, König H (1998) Cell wall polymers in Archaea. Cellular and Molecular Life Sciences 54, 305–308. • McCollough, Bianca, 2002. Methanobacteriumthermoautotrophicum. web.mst.edu/~microbio/BIO221_2002- Methanobact....htm. TanggalAkses : 09 Desember 2009. • Schlesinger, W.H. 1997. Biogeochemistry: An analysis of global change. Academic Press, San Diego, CA. • Sowers, K.R., Baron, S.F., and Ferry, J.G. 1984. Methanosarcinaacetivorans sp. nov., an acetotrophic methane-producing bacerium isolated from marine sediments. Appl. Environ. Microbiol. 47: 971–978. • Zinder, S.H. 1993. Physiological ecology of methanogens. In Methanogenesis (ed. J.G. Ferry), pp. 128– 206. Chapman Hall .Routledge, New York. • Thauer, R.K. et.al., Ann. Rev. Microbiol., 43, 43-67 (1989). • Urrutia MM, Beveridge TJ (1994) Formation of fine-grained silicate minerals and metal precipitates by a bacterial surface (Bacillus subtilis). Chemical Geology 116, 261–280. http://archaea.ucsc.edu www.ncbi.nlm.nih.gov www.tigr.org http://microbewiki.kenyon.edu

  31. TERIMA KASIH

More Related