1. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas tēmu pasniegšanas metodika skolā.
1. seminārs
2017./2018. mācību gada 2. semestris
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

2. Organismu sistemātiskās grupas
latviski angliski
1. Domēns Domain
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

3. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
3 dzīvās dabas domēni
Lai uzsvērtu, ka starp prokariotiem ir divas visai atšķirīgas organismu grupas, tagad visi dzīvie organismi tiek grupēti 3 domēnos:
- īstās baktērijas (proteobaktērijas),
- arheji un
- eikarioti.
Taču nereti vēl sastopams arī agrākās sistēmas lietojums, kurā visi prokarioti tiek apzīmēti par baktērijām.
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

4. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
3 dzīvās dabas domēni
Pamatojumi prokariotu dalīšanai divās grupās radās gadā, kad, pētot un salīdzinot mikroorganismu 16S rRNS gēnu DNS sekvences, tās grupējās divās visai atšķirīgās grupās.
16S rRNS ir RNS molekula, kas piedalās ribosomas struktūras veidošanā.
Tā kā ribosomu RNS gēni ir pārstāvēti visos dzīvajos organismos un tiem visiem saglabājusies diezgan liela līdzība, tie tiek plaši lietoti organismu un to radniecības raksturošanai.
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

5. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
Ribosomas
Ribosomas ir RNS un proteīnu veidojumi, kas organizē un katalizē proteīnu biosintēzi (translācijas procesu).
Katru ribosomu veido divas subvienības - lielā un mazā.
Pēc uzbūves un darbības principa prokariotu un eikariotu ribosomas ir visai līdzīgas, taču pēc izmēriem tās atšķiras. Prokariotu ribosomas ir mazākas.
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

6. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
Ribosomas
Prokariotu ribosomas apjoms ir 70S un to veido viena 30S (mazā) un viena 50S (lielā) subvienība.
(S - Svedberga vienība, ko izmanto molekulāro struktūru izmēru raksturošanai ar ultracentrifugācijas palīdzību).
Prokariotu ribosomas mazo (30S) subvienību veido 16S rRNS molekula un 21 proteīnu molekula.
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

7. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
Ribosomas
Eikariotu šūnu citoplazmā atrodamās ribosomas ir lielākas (80S), tāpat kā abas to veidojošās subvienības - 40S un 60S.
Eikariotu ribosomu mazo subvienību veido 18S rRNS un 33 proteīnu molekulas.
Eikariotu šūnu organellās (hloroplastos, mitohondrijās) arī atrodamas ribosomas, taču tās pēc saviem izmēriem (70S) un struktūras vairāk līdzīgas prokariotu ribosomām.
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

8. Organismu sistemātiskās grupas
latviski angliski
2. Valsts Kingdom
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

9. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
Organismu valstis
Ilgstoši tika lietota gadā izveidotā dzīvās dabas 5 valstu sistēma.
Sēnes (Fungi)
Whittaker R. H. (1969) New concepts of kingdoms of organisms. Science 163 (3863): 150–60.
Protisti (Protista)
Monera (Monera)
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

10. 6 valstu sistēma
No gada monera kā taksonomiskā grupa savu nozīmi sāka zaudēt, jo to aizstāja divas jaunas valstis un bija radusies 6 valstu sistēma.
Īstās baktērijas (Eubacteria)
Arhebaktērijas (Archaea)
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

11. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
3 domēnu sistēma
Kopš gada, pamatojoties uz liecībām par 3 ļoti atšķirīgu organismu grupu pastāvēšanu, tika ieviesta dzīvās dabas 3
domēnu sistēmu.
Woese C.; Kandler O.; Wheelis M. (1990). Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 87 (12): 4576–9.
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

12. Jauna 6 valstu sistēma ?
No gada, nostiprinās ieteikumi lietot jaunu 6 valstu sistēmu, kurā baktērijas netiek dalītas, bet protisti tiek dalīti 2 valstīs:
Cavalier-Smith T. (2004) Only six kingdoms of life. Proceedings of the Royal Society of London B 271 (1545): 1251–62
Cavalier-Smith T. (1998) A revised six-kingdom system of life. Biological Reviews 73 (03): 203–66
Hromisti (Chromista)
~ aļģes (daļa) un citi "krāsainie"
(arī bezkrāsainie)
- brūnaļģes,
- kramaļģes,
- gļotsēnes u.c.
Protozoji (Protozoa)
~ "primitīvie dzīvnieki"
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

13. Organismu sistemātiskās grupas
latviski angliski
3. Nodalījums Phylum (Division agrāk botānikā)
augiem (aļģēm), sēnēm, baktērijām
dzīvniekiem - Tips
Piemēram, askusēņu nodalījums (Ascomycota)
ciānbaktēriju nodalījums (Cyanobacteria)
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

14. Organismu sistemātiskās grupas
Dažkārt lieto:
(3a. Apakšnodalījums) Subphylum (Subdivision agrāk)
augiem (aļģēm), sēnēm, baktērijām
dzīvniekiem - Apakštips
Piemēram, Saccharomycotina
4. Klase Class
Piemēram, saharomicētu klase (Saccharomycetes)
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

15. Organismu sistemātiskās grupas
5. Rinda Order
augiem (aļģēm), sēnēm, baktērijām
dzīvniekiem - Kārta
Piemēram, saharomicēšu rinda (Saccharomycetales)
6. Dzimta Family
Piemēram, saharomicēšu dzimta (Saccharomycetaceae)
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

16. Organismu sistemātiskās grupas
7. Ģints Genus
Piemēram, saharomicēšu ģints (Saccharomyces)
8. Suga Species
Piemēram, saharomicēšu ģints suga cerevisiae
Norādot sugu pirmo reizi, piemin arī ģinti:
piemēram, maizes raugs (Saccharomyces cerevisiae)
Lietojot atkārtoti (ja nepastāv iespēja sajaukt ar kādas citas "S..." ģints "cerevisiae" sugu, mēdz lietot arī saīsinātu pierakstu - S. cerevisiae.
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

17. Organismu sistemātiskās grupas
8. Sugas (neprecīzi) Species
Ja nav runa par visu ģinti kopumā, bet gan par tās noteiktiem pārstāvjiem, taču precīza to suga netiek norādīta vai nav zināma, izmanto pierakstu: " sp." vienskaitlī vai " spp." daudzskaitlī (Species pluralis ).
Piemēram, Saccharomyces sp.
9. Pasuga Subspecies
Piemēram, Lactobacillus delbrueckii bulgaricus
Vai saīsināti, ja tiek pieminēts atkārtoti L. d. bulgaricus
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

18. Organismu sistemātiskās grupas
10. Celmi vai līnijas, Strain, Stamm rases
Izmanto runājot par mikroorganismiem - ģenētiski tuvu radniecīgu organismu kopa vienas sugas ietvaros.
Piemēram, Escherichia coli K-12;
E. coli RR1
Dažreiz to raksturošanai izmanto imunoloģiskās metodes, kā rezultātā tiek raksturots serotips.
Piemēram, Escherichia coli O157:H7
E. coli O104:H4
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš

19. Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš
Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra Māris Lazdiņš