Taxonomi och Evolution

Question 1

Vad representerar släktnamnet (Genus) och artsnamnet (species) i binominal nomenklatur?

Answer 1

Släkte (Genus): Anspelar ofta på morfologi, upptäckare eller andra egenskaper (t.ex. Streptococcus).

Art (species): Anspelar ofta på metaboliska egenskaper, biokemiska karaktärsdrag eller orsakad sjukdom (t.ex. pyogenes).

Question 2

Hur känner vi igen mikrober?

Answer 2

1. Morfologi: Cellform, storlek, koloni-utseende …
2. Fysiologi och metabolism: Kolkällor, kvävekällor, membransomsättning, fotosyntes…
3. Biokemiska egenskaper: Fettsyrasammansättning, proteinsammansättning
4. Ekologi: Livsmiljäns syrehalt, pH, temp., saltkonc….

• tradiyionell idelning av bakterier
• Fermantation
• Bakterier indelas med avseende på olika metabola funktioner
• fynotypisk identifiering av arter
  -Bakterier indelas med avseende på olika virulensfaktorer. Tex. Streptococcus → Alpha-hemolytic: Grön, delvis hemolysis
  Beta-hemolytic: färglös: komplett, hemolysis
  Gamma- hemolytic: ingen hemolsis

Question 2

Vilka är de ekologiska samspel (Symbios), som är bra för båda parter:

Answer 2

• Mutualism: En interaktion som är bra för båda parter. Exempel: Olika grupper av bakterier hjälps åt tillverkning av cellulaser osv.
• Syntropi: En organisms tillväxt beror av produktion från en annan organism
• Kommenalism: En interaktion där den ena organismen gynnas (kommensalen) och den andra varken påverkas inte (envägs-interaktion)

Question 3

vilka är de ekologiska samspel (Symbios), som är dåligt för båda parter:

Answer 3

• Amenalism: (envägs-interaktion) Den ena organismen förlorrar på interaktionen

~ tex. Andra bakterier utsöndrar naturlig antibiotika och använder det är att döda andra bakterier.

• Predation: En organism attackera och döda en annan (Antagonistisk interaktion)

~ Epibiotiska predatorer: Fäster på ytan
~ Endobiotiska //: Invaderar cytoplasman eller periplasman

~ Den ökar frisättning av närngsämnen i ekosystem.

Parasitism: Parasiten samexisterrar med sin värd, men uttnyttjar den (Antagonistisk interaktion)

~ Värden förlorar på att bära på parasiten. Parrasitism kan leda till mindre genom hos parasiten

Question 3

Vad är konkurrens och niche complemetarity?

Answer 3

• Flera arter tävlar om en gemensam, begränsad resurs (t.ex. näring eller plats). En art kan helt utesluta den andra (competitive exclusion principle).
• Motsatsen till konkurrens. Två eller flera arter kan samexistera i en miljö eftersom de har olika behov och utnyttjar olika nischer, vilket leder till bättre resursutnyttjande totalt sett.

Question 3

Archaea och deras relation till uppkomst av eukaryoter: (endosymbiont teori)

Answer 3

Asgard (Asgardarcheota) är den den förstadie till eukaryoter som tog upp bakterien som blev mitokondria

Mitokondrier utvecklades från en bakterie som liknade dagens Rickettsia.

Rickettsia prowazekii är därför den närmaste nu levande släktingen till mitokondriens ursprungliga bakterie.

Arkeer, bakterier och eukaryota har alla ett gemensamt ursprung

Eukaryoter har egenskaper som liknar både arkeer och bakterier.

Question 3

Vilken gen används ofta för att bestämma släktskap mellan bakteriearter och varför?

Answer 3

16S rRNA-genen (som kodar till rRNA). Den har både mycket konserverade (oförändrade) och variabla regioner, vilket gör den idealisk för jämförelser.

mycket konserverade regioner → gör att man kan jämföra avlägsna arter

variabla regioner → gör att man kan skilja närbesläktade arter åt

Question 4

Fylogenetisk indelning:

Answer 4

Rike- Animalia - Djur
Fylum - Chordata - Ryggsträngsdjur
Klass - Mammalia - Däggdjur
Ordning - Primates - Primater
Familj - Hominidae - Människoapor
Släkte - Homo - Människosläktet
Art - Homo sapiens - Människa

Evolutionära träd byggs genom att jämföra DNA‑sekvenser.

Sekvensalignment används för att räkna likheter/olikheter.

En OTU (Operational Taxonomic Unit) är en grupp av organismer som behandlas som en enhet i ett evolutionärt träd.

Question 4

Underarter och kloner:

Answer 4

Art:
Escherichia coli
(ofarlig medlem av normalfloran)

Underart:
Uropatogena
Escherichia coli (UPEC)
(Har tagit upp extra genetiskt material som gör den virulent)

Klon:
ST131 UPEC
(genetiskt identiska UPEC)

Framgångsrik klon:
multiresistenta ST131 UPEC
(har virulens och resistens som gör den extra framgångsrik
Smittar en hög andel av patienter)

Question 4

Nämn fyra metoder för att typa bakteriestammar och kloner.

Answer 4

Pulsfältgelelektrofores (PFGE)

PCR-baserade metoder

Multi-locus sequence typing (MLST)

Whole Genome Sequencing (WGS)

Question 5

Cyanobakterier och deras relation till syreproduktion

Answer 5

• Fotosyntes som växter, med både
  fotosystem I och II
• Visa cyanobakterier kan under
  syrefria förhållanden växla till
  anoxygen fotosyntes och då använda bara fotosystem I

Question 6

Streptomyces och deras relation till antibiotika

Answer 6

• Hyfbildande bakterier, mycket
  vanliga i jord
• Viktiga för nedbrytning av organiskt
  material
• Producerar flera tusen olika
  kemiska substanser, bland annat
  hundratals olika antibiotika t.ex.
  streptomycin, tetracyklin,
  chloramfenikol
• Har bland de största genomen bland
  bakterier (troligen eftersom de har så
  stor potential att producera
  substanser)