Mikrobiell evolusjon og systematikk

Slides:



Advertisements
Liknende presentasjoner
Kan oppdrettsnæringen føre til endringer av virulens hos parasitter?
Advertisements

Lenker til lover og forskrifter i denne presentasjonen er markert med understreket skrift! (museklikk for å komme videre, eller piltaster opp/ned for frem/tilbake.
Sosialpedagogikkstudenter besøker Tamino
Georg Kapperud Utbrudd av næringsmiddelbårne sykdommer
Grunnleggende spørsmål om naturfag
Bakteriegenetikk Mutasjoner og rekombinasjon
Prioriter testene dine!
Antistoffer og komplementsystemet PBB281 august 2004
8A Bioteknologi og genteknologi
Blooms taksonomi for kunnskap
Arv.
Funksjonelle tilordninger i kjølvannet av Arabidopsis genomprosjektet
Celledeling Kapittel 11.
Gener og deres virkemåte
Translasjon Starter når initiell del av mRNA molekylet binder til rRNA i et ribosom. tRNA molekylet med komplementære antikodon binder til eksponerte kodon.
Meiose Kapittel 12.
BI 3010H05 Populasjonsgenetikk Halliburton Kap 1-3
Evolusjon, systematikk Time 2
Geir Klaussen PLO-meldinger PROSJEKT FUNNKe
Gruppe 9 Design evaluering og validering.
SINTEF Fiskeri og havbruk AS 1 SINTEFs Torskesminar på AQUA NOR 2005 Immunstimulering gir friskere yngel – og bedre overlevelse Jorunn Skjermo, SINTEF.
DNA/RNA
Kodegjennomgang Thommy Bommen & Jarle Søberg Computas AS.
Kapittel 5 oppgave b Sett inn riktig form av substantivene, med artikkel hvis nødvendig.
Forskningsrapporten Frode Svartdal UiT.
Datafangere Introduksjon. Datafangst Informasjon = svar på spørsmål Hvilket spørsmål skal vi ha svar på? Hvilke data skal vi registrere? Hvordan skal.
Vi skal registrere slekta vår
De 100 mest brukte ordene i bøker i klasse..
Varmere klima – helseutfordringer ved oppdrett av fisk
eksempel problemstilling
Genetisk informasjon og protein syntese (side 64 – 76, Haug)
Avdeling for medisinsk genetikk
Evolusjon og klassifisering
DNA og arvelære..
Problem 1: Pakking av DNA Hva er den maksimale pakkegrad for et DNA-stykke på 10 6 bp? 10 9 bp? Anta sylinder med 20Å diameter og lengde 3.4Å/bp Den optimale.
A.Løsning på ukeoppgave 3 A.Fra BLOSUM62 ser vi at H sammenstilt med H gir 8 poeng, F sammenstilt med F gir 6 poeng og A sammenstilt med A gir 4 poeng.
Til alle foresatte i 4a og 6b I år er det foreldre til barn i klasse 4a og 6b som er dugnadsgjengen på 17. mai. Det vil si at vi bl.a. har ansvaret for.
Generell avl og genomisk seleksjon
Forelesninger og PC-stuer Tirsdag 2. mars: Forelesning: Genomer Fredag 5. mars: PC-stue: Genombrowsere Tirsdag 9 mars: Forelesning: Sekvensanalyse/genfinning.
Slide 1 Vennligst velg en av disse Historien om røyking Røyking og hjertesykdommer Røyking og graviditet Framtiden Avslutt.
Telenors satsing på fri programvare Paul Skrede - GoOpen 2009.
Flersekvenssammenstilling Flersekvenssammenstillinger vil alltid være mer informative enn parvise sammenstillinger: Hva er konservert, hvor er gapene?
Presentasjon av familien til Johanne
PCR-reaksjon Forward primer F461-pBET Med sekvens Ttcgccattcaggctacgcaactg [posisjon i pBET] for amplifisering av pBET plasmider. Revers primer.
Lærebok, forelesninger og pensum Lære bok Forelesninger Tilleggslitteratur.
Nukleotider og nukleinsyrer
Slektskapsanalyser av molekylærgenetiske data
Rekke Chordata Repetere tidlige chordata
Gener og kromosomer Winnie Eskild, IMBV 2004.
Fra DNA til Protein Medisin stadium IA, 10. september 2012 Anders Sundan.
Evolusjon og klassifisering Charles Darwin Carl von Linné og taksonomi Marleen Kort.
Bachelor Biovitenskap Bachelorstudiet ved IBV er for deg som vil lære om biologiske prosesser og systemer, fra molekyler og celler til populasjoner og.
1 Genkartlegging Termin IC Frank Skorpen Institutt for laboratoriemedisin, barne- og kvinnesykdommer NTNU.
Cellens oppbygning og funksjon Basert på kapittel 2 i Menneskekroppen.
Hva er et dyr? Hvem er jeg: Asbjørn Vøllestad, professor i zoologi, med hovedinteresse fisk (ferskvannsfisk)
Celledeling Mitose – vanlig celledeling Meiose - reduksjonsdeling.
Evolusjon og klassifisering
Celler er så små at vi bruker mikroskop for å undersøke dem.
TEMA: BAKTERIER Hva er egentlig bakterier?.
Evolusjonsteoriens Akilles-heler
1-15 лекция Орындаған: Психология мамандығы 3 курс студенттері
Celler – grunnlaget for alt liv
Бейшева Ментай Идрисовна
Evolusjon og klassifisering
Utskrift av presentasjonen:

Mikrobiell evolusjon og systematikk Fylogeni: den evolusjonsmessige historien til organismer Taksonomi: klassifikasjon av organismer

Evolusjonær avstand måles ved å sammenligne 16S (eller 18S) rRNA gener. Metoden baserer seg på at: # sekvensforandringer er proporsjonalt med # mutasjoner som er proporsjonalt med avstand i tid bakover til felles ane

Figure: 11-09 Caption: Ribosomal RNA sequencing of a pure culture of a microorganism using the polymerase chain reaction (PCR). The 16S rRNA gene is amplified and then sequenced by the Sanger method (Section 10.13). The primers added are complementary to conserved sequences in one of the domains of 16S rRNA (see Figure 11.8c). A cloning step may also be used in this procedure to clone the DNA encoding the 16S rRNA following its PCR amplification.

Figure: 11-10a-c Caption: Preparing a phylogenetic distance tree from 16S ribosomal RNA sequences. For illustrative purposes, only short sequences are shown. The evolutionary distance (ED) in (b) is calculated as the percentage of nonidentical sequences between the RNAs of any two organisms. The corrected ED is a statistical correction necessary to account for either back mutations to the original genotype or additional forward mutations at the same site that could have occurred. The tree (c) is ultimately generated by computer analysis of the data to give the best fit. The total length of the branches separating any two organisms is proportional to the calculated evolutionary distance between them. In actual analyses a statistical process called bootstrapping is typically used whereby the computer generates hundreds of versions of the tree to confirm that the final tree is indeed the best fit to the data set. In addition, insertions of several nucleotides may separate regions of sequence homology in two organisms’ rRNA, and these insertions are “masked” (not considered) in the actual analyses.

Signatursekvenser i 16S (18S) rRNA: Posisjon 910: AAACYCAAA (bakterier) AAACYYAAAG (archaea og eukaryote) Posisjon 1400: YACACACCG (bakterier og eukaryote) CACACACCG (archaea)

Figure: 11-13 Caption: Universal phylogenetic tree as determined from comparative ribosomal RNA sequencing. Only a few key organisms or lineages are shown in each domain. For detailed domain trees refer to Figures 12.1, 13.1, and 14.11. Of the three domains, two (Bacteria and Archaea) contain only prokaryotic representatives. The location highlighted in red is the hypothetical root of the tree, which represents the position of the universal ancestor of all cells.

Figure: 11-15 Caption: Lipids in Bacteria, Eukarya, and Archaea. In Bacteria and Eukarya, lipids contain fatty acids (palmitic acid is shown) bonded by ester linkages to glycerol. In Archaea, the side chains are branched hydrocarbons (phytanyl, C20, is shown) bonded by ether linkages to glycerol. Phytanyl is synthesized from isoprene (Figure 4.19c).

Klassisk taksonomi: Molekylær taksonomi: fenotype biokjemiske tester DNA:DNA hybridisering -ribotyping -FAME

Figure: 11-17 Caption: Example of methods that would be used for identification of a newly isolated enteric bacterium, using classic microbiological methods (the example given shows the procedures that would be used for identifying Escherichia coli). Note that most of the analyses here require that the organisms be grown in pure culture and that solely phenotypic criteria be used in the identification. A description of biochemical tests is presented in Chapter 24 (Section 24.2, Table 24.3, and Figure 24.7).

Figure: 11-18 Caption: Ranges of DNA base composition of various organisms. Note that the greatest range exists with bacteria.

DNA:DNA hybridization as a taxonomic tool Figure: 11-19a Caption: Genomic hybridization as a taxonomic tool. (a) DNA is isolated from test organisms. One of the DNAs is labeled (shown here as radioactive phosphate in the DNA of Organism 1).

Figure: 11-19b Caption: Genomic hybridization as a taxonomic tool. (b) Actual hybridization experiment. All combinations are tried and excess unlabeled DNA is added in each experiment to prevent labeled DNA from reannealing with itself. Following hybridization, hybridized DNA is separated from unhybridized DNA before measuring radioactivity in the hybridized DNA only.

Figure: 11-19c Caption: Genomic hybridization as a taxonomic tool. (c) Results. Radioactivity in the control is taken as the 100% hybridization value.

FAME (fatty acid methyl ester analysis) Figure: 11-21b Caption: Fatty acid methyl ester (FAME) analysis in bacterial identification. (b) Procedure. Each peak from the gas chromatograph is due to one particular fatty acid methyl ester and the peak height is proportional to the amount.

Sammenligning av to og to bakteriestammer Figure: 11-22 Caption: Relationship between 16S ribosomal RNA sequence similarity and genomic DNA hybridization between different pairs of organisms. These data are the results from several independent experiments with various species of the domain Bacteria. Points in the orange box represent combinations where 16S sequence similarity and genomic hybridization were both very high; thus, in each case, the two organisms tested were clearly the same species. By contrast, points in the green box represent combinations that indicate the two organisms tested were different species, and both methods show this. Points in the blue box indicate that the two test organisms were different species as measured by genomic DNA hybridization but not by 16S sequencing. Note how above 70% DNA hybridization, no 16S similarities were found of less than 97%. Data redrawn from Rosselló-Mora, R., and R. Amann. 2001. FEMS Microbiol. Revs. 25:39–67. Hvis samme art: >70% likhet i DNA sekvens

Figure: 11-23 Caption: Possible mechanism of bacterial speciation. Several ecotypes can coexist in a single microbial habitat, each occupying their own prime ecological niche. When a beneficial mutation occurs within an ecotype, the cell containing the adaptive mutation will eventually form a population that will replace the original ecotype. As this occurs repeatedly within a given ecotype, a genetically distinct population of cells arises that represents a new species. Because other ecotypes do not compete for the same resources, they are unaffected by genetic and selection events that occur outside of their ecotype.

Taksonomisk Eksempel: inndeling: Domene bakterier Fylum VII proteobakterier , seksjon XIX -proteobakterier Klasse I Zymobakterier Orden X Vibrionales Familie I Vibrionaceae Slekt (genus) Vibrio Art cholerae