1

Sodobni pogled na drevo življenja: mikrobiologova zgodba

Contemporary view of a tree of life: the microbiologist’s tale

Gorazd Avguštin

Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za Zootehniko, Katedra za mikrobiologijo in mikrobno biotehnologijo,

Groblje 3, 1230 Domžale

e-naslov: gorazd.avgustin@bfro.uni-lj.si

2Monera

A: drevo življenja, kot ga je narisal von Haeckel leta 1866

3

4

B: drevo življenja, kot je narisano v večini modernih bioloških in mikrobioloških visokošolskih

učbenikov

B.

5

6

Koncept vrste (species) in debla (phylum) v mikrobiologiji

Biološki koncept vrste vs. filofenetski koncept vrste

7

8

9

10

Biološka raznovrstnost - fiziološka, morfološka, ekološka

genetska informacija

okolje

mutacije & genetske

rekombinacije

11

16S rRNK

Elongacijski faktor Tu β-podenota ATPaze 23S rRNK

Molekularni kronometri (markerji) v mikrobni taksonomiji

12

Predlagani koncept prokariontske vrste (filofenetski koncept):

“vrsta je monofiletsko in genomsko skladna gruča individualnih organizmov, ki izkazujejo visoko stopnjo podobnosti v številnih

neodvisnih značilnostih in jo lahko prepoznamo po diskriminativni fenotipski lastnosti”.Arbitrarne meje: ● 97% identitete 16S rRNK

● 70% DNK:DNK homologija● ΔG+C < 5 mol%

“mikrobna vrsta”

13

Useful culture dependent and culture independent methods.

● RFLP restriction fragment length polymorphism ● ARDRA ampliWed rDNA restriction analysis,

● DGGE denaturing gradient gel electrophoresis ● TGGE temperature gradient gel electrophoresis,

● SSCP single-stranded conformation polymorphism ● FISH Xuorescence in situ hybridization

14Scheme of construction and screening of environmental metagenomic libraries

15

Sogin et al., PNAS, 2006, 103(32): 12115-12120.

Microbial diversity in the deep sea and theunderexplored ‘‘rare biosphere’’

16

17

http://itol.embl.de/

C: drevo življenja, kot ga prikazuje specializirano spletno orodje iTOL, ki vključuje tudi sekvence, pridobljene neposredno iz okoljskih vzorcev, torej brez osamitve in gojenja mikroorganizmov.

C.

18

Eukaryota

19

Archaea

20Bacteria

21Bo Barker Jørgensen and Antje Boetius. Nature Microbiology Reviews, 2007,5:770-781

22