Monofiletikus-e az élet!??

Hasonló dokumentumok
Sejtmagvasak Eukaryota kládja

A baktériumok (Bacteria) egysejtű, többnyire pár mikrométeres mikroorganizmusok. Változatos megjelenésűek: sejtjeik gömb, pálcika, csavart stb.

Bakteriológia. 2. fejezet

Bakteriális identifikáció 16S rrns gén szekvencia alapján

A géntechnológia genetikai alapjai (I./3.)

Válogatott fejezetek mikrobiológiából

Alapfogalmak. A bevezető előadáson elhangzottakhoz a tankönyv alábbi fejezetei tartoznak: 1. Bevezetés a sejtbiológiába

BIOKÉMIA. Simonné Prof. Dr. Sarkadi Livia egyetemi tanár.

KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS BIOTECHNOLÓGIA. Bevezető előadás

A kórokozók ellen kialakuló immunválasz jellemzői; vírusok, baktériumok

RNS-ek. 1. Az ősi RNS Világ: - az élet hajnalán. 2. Egy már ismert RNS Világ: - a fehérjeszintézis ben résztvevő RNS-ek

TestLine - Életjelenségek, mikrovilág Minta feladatsor

Szerkesztette: Vizkievicz András

7. A SEJT A SEJT 1. ÁLTALÁNOS TUDNIVALÓK

A baktériumok genetikája

MITOCHONDRIUM. Molekuláris sejtbiológia: Dr. habil. Kőhidai László egytemi docens Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

A tantárgy besorolása: kötelező A tantárgy elméleti vagy gyakorlati jellegének mértéke, képzési karaktere 67/33 kredit%)

II. Mikrobiológiai alapok. Mekkorák a mikroorganizmusok? Szabad szemmel mit látunk a mikrobákból? Mikrobatenyészetek

A vízi ökoszisztémák

AZ ÉLET KÉMIÁJA... ÉLŐ ANYAG SZERVEZETI ALAPEGYSÉGE

BIOLÓGIA ALAPJAI. Sejttan. Anyagcsere folyamatok 1. (Lebontó folyamatok)

3. A w jelű folyamat kémiailag kondenzáció. 4. Ebben az átalakulásban hasonló kémiai reakció zajlik le, mint a zsírok emésztésekor a vékonybélben.

A tananyag felépítése: A BIOLÓGIA ALAPJAI. I. Prokarióták és eukarióták. Az eukarióta sejt. Pécs Miklós: A biológia alapjai

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

Összehasonlító környezetmikrobiológiai. Böddi-szék vizében egy alga tömegprodukció idején

Poligénes v. kantitatív öröklődés

Bevezetés a növénytanba Növényélettani fejezetek 2.

II. Mikrobiológiai alapok. Mikrobatenyészetek. Mekkorák a mikroorganizmusok? Mikrobatenyészetek. Szabad szemmel mit látunk a mikrobákból?

Fehérje expressziós rendszerek. Gyógyszerészi Biotechnológia

3. Sejtalkotó molekulák III.

A NÖVÉNYI SEJT FELÉPÍTÉSE

Baktérium- és fággenetika

Minden ismert élőlény sejt(ek)ből épül fel A sejt a legegyszerűbb életre képes szerveződés. A sejt felépítése korrelál annak funkciójával

Biológia. Biológia 9/29/2010

TARTALOM. Előszó 9 BEVEZETÉS A BIOLÓGIÁBA

Jellemző Prokarióta Eukarióta Filogenetikai csoportok

Alapfogalmak teszt. 1. Bevezetés a sejtbiológiába (RÖHLICH PÁL) 2. A sejt legfontosabb anyagi összetevői és alapvetô molekuláris

Biológus MSc. Molekuláris biológiai alapismeretek

sejt működés jovo.notebook March 13, 2018

11. évfolyam esti, levelező

9. előadás: Sejtosztódás és sejtciklus

Fehérje szintézis 2. TRANSZLÁCIÓ Molekuláris biológia kurzus 7. hét. Kun Lídia Genetikai, Sejt- és immunbiológiai Intézet

A baktériumok szaporodása

CzB Élettan: a sejt

A sejtes szervezıdés elemei (sejtalkotók / sejtorganellumok)

Transzláció. Szintetikus folyamatok Energiájának 90%-a

A nitrogén körforgalma. A környezetvédelem alapjai május 3.

eukarióta zöldmoszat

RENDSZERTAN. tanulmányozza a biológiai szervezetek változatosságát, vizsgálja a változatosság okait és következményeit,

NUKLEINSAVAK. Nukleinsav: az élő szervezetek sejtmagvában és a citoplazmában található, az átöröklésben szerepet játszó, nagy molekulájú anyag

AZ ÉLET TÖRZSFÁJA. egységesek, hanem két fő evolúciós irányt jelentenek az eukarióták mellett. Az egyik az úgynevezett eubaktériumok

Farmakológus szakasszisztens Farmakológus szakasszisztens 2/34

Az egysejtű eukarióták teste egyetlen sejtből áll, és az az összes működést elvégzi, amely az élet fenntartásához, valamint megújításához, a

Élettan. Élettan: alapvető működési folyamatok elemzése, alapvetően kísérletes tudomány

SEJTBIOLÓGIA biomérnök hallgatók számára

RNS SZINTÉZIS ÉS ÉRÉS

AZ EMBERI MIKROBIOM: AZ EGYÉN, MINT SAJÁTOS ÉLETKÖZÖSSÉG Duda Ernő

A citoszolikus NADH mitokondriumba jutása

Az emberi sejtek általános jellemzése

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

CIÓ A GENETIKAI INFORMÁCI A DNS REPLIKÁCI

A SEJTEK EVOLÚCIÓJA. 1. A molekuláktól az első sejtekig (prebiológiai evolúció)

Evolúcióelmélet és az evolúció mechanizmusai

Prokarióták. A sejtmag tehát csak eukariótákra jellemző. A magok száma

A bevezető előadáson elhangzottakhoz a tankönyv alábbi fejezetei tartoznak:

Kromoszómák, Gének centromer

Vírusok. A vírusok általános tulajdonságai, felépítésük: A vírusok eredete: Virion állapot: A vírusok vizsgálata, alakja, mérete:

Sejtmag, magvacska magmembrán

Rendszertan. Élő szervezetek: diverzitás. 13 milliárd faj ismert


A MIKROORGANIZMUSOK A TERMÉSZETBEN

Human genome project

BIOLÓGIA ea. Eukariota sejt

BIOLÓGIA VERSENY 10. osztály február 20.

BIOLÓGIA osztályozó vizsga követelményei évfolyam

Elsődleges kloroplasztisz szimbiogenezis. kloroplasztisz prokarióta kékbaktérium endoszimbiózisával

PROKARIÓTA GENOMOK ÖSSZEHASONLÍTÓ ANALÍZISE BIOINFORMATIKAI MÓDSZEREKKEL. Doktori (Ph.D.) értekezés tézisei. Kassainé Jáger Edit Andrea

Egy új toxin-antitoxinszerű modul nem tipikus transzkripciós szabályozása és funkciója Bradyrhizobium japonicumban. Miclea Sebastian Paul

Bevezetés a biológiába. Környezettan Bsc. Szakos hallgatóknak

Sejttan. A sejt a földi élet legkisebb szerkezeti és működési egysége, mely önálló működésre képes és életjelenségeket mutat (anyagcsere, szaporodás).

13. RNS szintézis és splicing

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015

BIOLÓGIA OSZTÁLYOZÓ VIZSGA ÉS JAVÍTÓVIZSGA KÖVETELMÉNYEK (2016)

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %)

A minimális sejt. Avagy hogyan alkalmazzuk a biológia több területét egy kérdés megválaszolására

Genetika. Tartárgyi adatlap: tantárgy adatai

A BAKTÉRIUMOK TÁPLÁLKOZÁSA

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

Kevéssé fejlett, sejthártya betüremkedésekből. Citoplazmában, cirkuláris DNS, hisztonok nincsenek

A BIOTECHNOLÓGIA TERMÉSZETTUDOMÁNYI ALAPJAI

A replikáció mechanizmusa

3. Sejtalkotó molekulák III. Fehérjék, enzimműködés, fehérjeszintézis (transzkripció, transzláció, poszt szintetikus módosítások)

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Molekuláris biológiai módszerek alkalmazása a biológiai környezeti kármentesítésben

Fejlett betüremkedésekből Örökítőanyag. Kevéssé fejlett, sejthártya. Citoplazmában, gyűrű alakú DNS,

Biológia 7. évfolyam osztályozó- és javítóvizsga követelményei

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

Az élelmiszerek mikrobiális ökológiája. Mohácsiné dr. Farkas Csilla

Átírás:

9

Monofiletikus-e az élet!?? C.R. Darwin: Therefore I should infer from analogy that probably all the organic beings which have ever lived on this earth have descended from some one primordial form, into which life was first breathed. Darwin, C. (1859), The Origin of Species by Means of Natural Selection, John Murray, p. 490 LUCA: Last Universal Common Ancestor Valószínűleg nem egyetlen sejt, hanem egy mikrobiális társulás, kb. 3,8 Md évvel ezelőttről, volt a közös őse az összes MAI szervezetnek. (Vagy még nem is volt sejt?) Bizonyítékok: számos közös sajátság, amely igen valószínűtlen, hogy többször is létrejött egymástól függetlenül. Pl.: Nukleinsavak, az 5 nukleotid, 20 aminosav (L-izomerek), a hárombetűs kodon A riboszómák felépítése (RNS, protein, egy kicsi és egy nagy egység) A lipoprotein membrán A transzláció, transzkripció, membrán transzport rendszerek

A genetikai információ Elsősorban szülő-utód irányban adódik át: Az alap fa.. Erre rátevődik: HGT, endoszimbiózis, genomok fúziója, ami a múltban igen kifejezett lehetett hálózat LUCA? Doolittle - Ford (1999). "Phylogenetic Classification and the Universal Tree". Science 284 (5423): 2124 2129.

Archaea Amit ma tudunk Eukaryota Bacteria 31 gén, 191 faj Ciccarelli et al. Science 3 March 2006: Vol. 311 no. 5765 pp. 1283-1287

Sejtmag nélküliek - Prokaryota Általános jellemzők: Egysejtes állapot (fonalak, kolóniák lehetnek), szaporodás hasadással Egy cirkuláris kromoszóma, sejtfalhoz rögzülve, protein komplexben a citoszolban (nukleoid) Egy replikációs egység (Kis) riboszómák a sejthártyán Rekombináció horizontális géntranszferrel Speciális primitív sejtváz (citoszkeleton) Összehasonlítás az eukariótákkal: sokkal kisebb méret, riboszómák Ami (általában) nincs: Membránnal körülvett sejtmag (kiv. Planctomycetes?), mitózis Sejtszervecskék Kompartmentek, belső membránok a sejtben Intronok, RNS javító rendszer John A. Fuerst & Evgeny Sagulenko Nature Reviews Microbiology 9, 403-413 (June 2011) Gemmata obscuriglobus

Rendszertani kategória v. fejlődési szint? A prokarióta evolúció kezdeteiről szóló elméletektől, az osztályozás módjától, a kladisztikus rekonstrukciótól s az abban felhasznált információtól függ 1. Nem monofiletikus ha az eukarióták belőlük fejlődtek ki (ált. vélemény) 2. Nem monokladisztikus (vagyis klád), ha a prokarióták egyik csoportja az eukarióták testvére (pl. Woese et al., rrns kladogram) Adl, Sina M.; Simpson, Alastair G. B.; et al. (2006). "Toward Automatic Reconstruction of a Highly Resolved Tree of Life". Science 311 (5765): 1283 1287

3. De monokladisztikus (AZAZ KLÁD), pl. a riboszómák másodlagos szerkezete szerint, újabb proteomikai vizsgálatok alapján A. Harish, A. Tunlid, C. G. Kurland Rooted phylogeny of the three superkingdoms Biochimie 95 (2013) 1593-1604 Kb. 10000 faj de akár 1 millió is lehet a fajkoncepció nehézségei Ad hoc definíció: DNS min 70 %-os eltérése, de: 16SrRNS 97%

Valódi baktériumok (Eu)Bacteria Általános jellemzők: Néhány m-es sejt, változatos formák, aggregátumok (pl. fonalak). Sejtfal: murein (peptidoglikán) Szinte minden élőhelyen előfordulnak. Szabadon élők, szimbionták és paraziták. 1 g talajban: 40 M 1 ml édesvíz: 1 M Földön: ~ 5 x 10 30 db messze a legnagyobb biomassza Ember: 10 x sejtszám (kb. 100 trillió) Egy részük tenyészthető Táplálkozás-típusok az energiaforrás és a szénforrás szerint Pl. 1. Fototrófia napfény hetero- v. autotrófia cianobaktériumok (O 2 ) bíborbaktériumok 2. Lithotrófia NH 3, Fe, NO 2, S etc. - - Planctomycetes 3. Organotrófia szerves anyagok - - Streptomyces, stb.

Osztályozásuk Firmicutes Eredetileg kevés csoport, ma kb. 30 törzs Kiemelt fontosságúak 1. Actinobacteria Streptomyces talajlakók, antibiotikum! Propionibacterium emmentáli sajt

2. Cyanobacteria Fotoszintézis (fotoautotrófia): fikocianin fikoeritrin fontos elsődleges term. N-fixáció szimbiózis Plasztisz - endoszimbiózis Stromatolitok (kb. 3,5 Md) Ma Shark Bay, AUS

3. Proteobacteria a legtöbb jól ismert, klasszikus baktérium ide tartozik -proteobacteria - (mitokondrium!!) Rhizobium Bakterioklorofill, fotoszintézis O termelés nélkül -proteobacteria - Neisseria -proteobacteria Salmonella és Escherichia coli -proteobacteria Bdellovibrio (ragadozó!) -proteobacteria Helicobacter

4. Spirochaeta spirálisan feltekeredett sejt, hosszanti ostor spec. mozgás Borrelia burgdorferi lyme kór 5. Firmicutes erős sejtfal igen sok ismert faj Bacillus sp. Streptococcus pyogenes ( húsevő )

Yellowstone N.P., Wyoming Ős baktériumok Archaea Extrém élőhelyek de óceánok, talaj, emberi bélcsatorna is!! Nem pathogének kevéssé tenyészthetők Sejtmembrán teljesen egyedi felépítésű (éter-kötés, másutt észter-kötés izoprén lánc, másutt zsírsavak) Sejtfal: rugalmas, proteinből (nem murein) Transzkripciós, transzlációs enzimek, rrns: hasonlóság az eukariótákhoz Táplálkozás: Fototrófia, Lithotrófia, Organotrófia. Hetero- és autotrófia

Telített sóoldatban, rhodopsin Halobacterium Hőforrások lakói Legalább 80 o C Igniococcus - gazda Methanopyrus kandleri Metanogén archaea: metánt fejleszt anaerob körülmények között Nanoarchaeum equitans - szimbionta 400 nm A legkisebb ismert genom: 491 ezer bp

Iron Mt., California Extrém savanyú környezet ph = 1 A legkisebb (?) ismert élő szervezet ARMAN Archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganism http://berkeley.edu/news/media/releases/2006/12/21_microbes.shtml Candidatus Micrarchaeum acidiphilum