微生物分类的学及系统发育.ppt

90 h 已 微生物分類學及 系統發育 Microbial Taxonomy and Phylogeny  微生物分類學及系統發育 大綱 419.1一般介紹和概況 192微生物的進化和多樣性 419.3分類等級 419.4分類系統 419.5分類學中使用之主要特性 419.6微生物系統發育的評估 4197生命的主要劃分 19.8伯杰氏系統細菌學手冊 19.9原核系統發育和多樣調查  一般介紹和概況 GENERAL INTRODUCTION AND OVERVIEW 斗分類學 Taxonomy(希臘語 taxis安排或順序; homos法則或 hemel分類或治理):定義為生 物分類的科學 包含分類、命名和鑑定 4分類學的重要性 ◎讓人們整理有關生物大量的知識,分類愈精 細,系統信息愈豐富和愈有用 ◇對相似生物的知識,對進一步研究推測和假 設 ◇將微生物給予精確命名、分成有意義和有用 之類群 ◎對微生物精確鏺定是必要的  4系統學 systematics(系統分類學) ●以分析生物特徵並按順序排列為最終目的的 科學研究 任何生物特性的研究是系統學的一部分 涵蓋了形態學、生態學、流行病學、生物化 學、分子生物學和生理學 微生物分類使用新的分子技術 4也介紹許多傳統方法 4主要以伯杰氏系統細菌學手冊 Bergey‘s Manual of Systematic Bacteriology,簡稱 BMSB φ以16 S rrNA基因序列比對為基礎建構系統, 做成分類層級,並把原核生物分為古生物域 和細菌域,兩域分別包含2門和23門  微生物的演化和多樣性M|cROB|AL EVOLUTION AND DIVERSITY 地球年齡估計約有46億年 疊層石( stromatolites)和沉積岩中之化石遺 骸發現原核細胞約有35至38億年 微生物化石清晰地在20億年之岩石上 現代疊層石由藍細菌所形成 4最早原核生物可能是厭氧性 藍細菌和產氧之光合作用菌大概在25-30億年 或更早 4隨著氧變得較豐富,微生物多樣性大大增加  (b) 匮19.1細菌化石。幾種微細 化石類似細菌·有些標出說明 ·(a)未來澳大利亞西之 太古代礦頂燧石薄切斷面 ↓《5 像原核生物的化石粒有35憊 年(b) Gloeodiniopsis15 德年,來自局拉雨山脈南部的 Sakta Formation的碳質燧 石·箭頭指出為包圍的鞘°(c) Palaeoyngbya,舶9.5憩年 來自西伯利亞東部的伯力地  19.2疊層石·澳大利亞西部鯊魚灣的疊詈石。現代疊層石 開或成層岩石·由硫酸鈣丶碳酸鈣和其他礦物質和微生物菌 合。這些菌塊由光合細菌和其怛微生物所構成  1977 Carl Woese等學者對原核生物細胞 rRNA序列研究後提出 原核生物應分為兩個類:群細菌、古細菌 真核生物 這三個基本類群稱為「域」 domains,在門 和界水準之上 ◎真核生物有甘油脂二酯膜脂 glycerol fatty acy diesters 細菌生物有 diacyl glycerol diesters ●古細菌 diether or diglycerol tetraether lipid(醚鍵)  把窗 古生菌 真核菌 Eucarya Animals Green nonsulfur Entamoeba Sme Halobacteria Proteobac Thermococcus dictuM Flagellates Thermotoga  4現代真核生物細胞起源於14億年前的原核生物(有些 化學數據證明在27億年前),兩個假說 ◇核、粒線體和葉綠體是由原生質膜內陷形成包含 遺傳物質的雙層膜結構形成的 ●葉綠體,粒線體和現代細菌之間的相似性源自 於原核生物保留性的胞器緩慢的改變 内共生假說( endosymbiotic hypothesis) 真核細胞祖先可能由古代的細菌和古生菌融合 而形成 失去了細胞壁之G(-)宿主細胞吞了古生細菌 形成共生 ●古生菌喪失了它的細胞壁和原生質膜 ◎宿主細菌形成膜折疊,宿主基因體轉移至古 生菌中,形成核和內生網狀 ◎在形成真核生物基因體時,細菌和古生菌基 因可能皆喪失