Tassonomia È la scienza che studia e mette in evidenza le relazioni naturali tra microrganismi: la tassonomia si occupa della caratterizzazione, nomenclatura e classificazioni dei microrganismi

donimi>phyla>classi>ordini>famiglie>generi>specie Tassonomia Classificazione filogenetica o naturale donimi>phyla>classi>ordini>famiglie>generi>specie Tassonomia numerica

Tassonomia batterica e filogenesi batterica Concetto di specie Sequenza rRNA 16S >97% Ibridazione DNA/DNA > 70%

Relazione tra rRNA e Ibridazione DNA/DNA

Tassonomia polifasica

Classificazione naturale o filogenetica Orologi evolutivi  orologio molecolare Caratteristiche: Distribuito universalmente Funzionalmente omologa Presenza di regioni conservate Cambiamenti nella sequenza = cambiamenti evolutivi

RNA ribosomiale 16S

Sequenze di RNA ribosomale come strumento dell’evoluzione molecolare

Nella sequenza del gene 16S rRNA si riconoscono diverse regioni: •regioni CONSERVATE universali, che hanno la stessa sequenza in tutti i batteri •regioni SEMICONSERVATE, che hanno sequenza uguale tra batteri dello stesso taxon• regioni VARIABILI, che hanno la stessa sequenza tra batteri appartenenti alla stessa specie Confrontando la sequenza di questo gene di diversi batteri è possibile:• Quantificarne la DISTANZA FILOGENETICA: determinare a che punto dell’evoluzione 2 organismi si sono differenziati •Determinare la diversità tra gli organismi •Identificare un batterio: se 2 organismi hanno 16S rRNA con più del 97% delle basi omologhe, appartengono alla stessa specie

Ibridazione DNA/DNA

Spettrofotometro

Dominio dei batteri

Proteobatteri

Proteobatteri (alcuni esempi) Batteri rossi fotosintetici (sulfurei e non sulfurei) Batteri chemiolitotrofi autotrofi (nitrificanti, solfobatteri, ferrobatteri) Batteri chemiorganotrofi eterotrofi ad esempio: Batteri Gram-negativi aerobi facoltativi (batteri enterici) Batteri azotofissatori aerobi simbionti (rizobi) Batteri azotofissatori aerobi non simbionti(spirilli) Pseudomonadi (Pseudomonas, Burkholderia, Zymmonas, etc.)

Cianobatteri

Batteri Gram positivi Basso GC (Firmicutes) Alto GC (Actinobacteria) Clostridium, Bacillus Streptococcus, Lactobacillus Alto GC (Actinobacteria) Attinomiceti (corinobatteri, streptomiceti, Frankia)

Attinomiceti Batteri Gram +, Filamentosi (formazione di ife spesso settate), habitat suolo, formazione di spore, capacità metaboliche peculiari.

Dominio degli Archea

H2 H2 Legami chimici nei lipidi. A) Il legame estere si trova nei Batteri e negli e Eucarioti. B) il legame etere si trova nei fosfolipidi degli Archea. C) isoprene, elemento fondamentale delle catene laterali ( R ) dei lipidi degli Archea, al contrario nei batteri e negli Eucarioti le catene laterali sono costituite da acidi grassi

Parete cellulare degli Archea Non è presente il peptidoglicano ma pseudomureina N –acetilglucosamina N-acetil talosaminuronico Legame β 1-3 glucosidico (no lisozima)

Hypersaline habitats for halophilic Archaea Hypersaline habitats for halophilic Archaea. (c) Lake Hamara, Wadi El Natroun, Egypt. A bloom of pigmented haloalkaliphiles is growing in this pH 10 soda lake. Note the deposits of trona (Na2CO3) around the edge of the lake

Habitats of hyperthermophilic Archaea Habitats of hyperthermophilic Archaea. (b) Sulfur-rich hot spring, a habitat containing dense populations of Sulfolobus. The acidity in solfataras and sulfur springs comes from the oxidation of H2S and S0 to H2SO4 (sulfuric acid) by Sulfolobus and related prokaryotes