Тема 2. Современная систематика прокариот

Систематика и таксономия прокариот. Категории таксономии: царство, тип, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид, штамм. Концепция вида у прокариот. Вариант – инфравидовая систематическая категория. Минимальные стандарты описания таксонов бактерий. Таксономический статус некультивируемых бактерий. Международный кодекс номенклатуры бактерий. Одобренный список наименований бактерий и его дополнения.

Классификация прокариот. Искусственные классификации. Эволюционная систематика. Филогенетическая классификация. Две основные эволюционные линии прокариот - домен Archaea и домен Bacteria.

Прогенот как гипотетический предок современных типов клеток. Концепции эволюции прокариот, гипотеза конверсии и гипотеза сегрегации.

Классификация К. Вёзе. Концепция доменов.

Генотипические характеристики и филогенетические связи микроорганизмов. Г+Ц состав ДНК, размер генома, ДНК-ДНК и ДНК-рРНК гомология; методы определения. Определение и анализ нуклеотидных последовательностей гена(ов) 16S рРНК. Риботипирование. Рестрикционные профили ДНК. Полимеразная цепная реакция (ПЦР). ДНК-зонды. Идентификация in situ. Принципы построения филогенетических деревьев.

Хемотаксономия. Особенности химического состава клеточных стенок бактерий различных таксономических групп. Диагностические компоненты клеточной стенки. Строение пептидогликана и его аналогов. Полисахариды, тейхоевые кислоты. Особенности липидного состава клеток бактерий. Таксономическая специфичность состава жирных кислот целых клеток, фосфолипидов, гликолипидов, изопреноидных хинонов дыхательной цепи, миколовых кислот, полиаминов, пигментов и т.д. Маркерные белки. Методы определения хемотаксономических характеристик.

Белковые профили микроорганизмов в классификации и идентификации. Белки целых клеток, клеточных оболочек. Рибопротеины. Энзимы.

Серологические методы в систематике. Диагностикумы. Диагностические иммунные сыворотки. Моно- и поливалентные сыворотки. Серологические реакции (РА, РП). Специфичность антисывороток и моноклональных антител.

Использование методов аналитического пиролиза и инфракрасной спектрометрии в систематике и идентификации микроорганизмов. Метод пиролитической газовой хроматографии (Py-GC). Пиролитическая масс-спектрометрия (Py-MS).

Нумерическая таксономия. Общие принципы. Определения попарного сходства, принципы кластерирования. Использование нумерического анализа в таксономической практике. Компьютерная идентификация. Компьютерные программы кластерного анализа.

Определители бактерий. Принципы систематизации прокариот в определителе Берджи (Берджи, 1994).

Тема 3. Аноксигенные фототрофные эубактерии

Пурпурные бактерии (порядок Rhodospirillales). Пурпурные серные (сем. Chromatiaceae) и несерные бактерии (сем. Rhodospirillaceae). Общая характеристика, морфологическое разнообразие. Организация и функционирование фотосинтетического аппарата, фотосинтетические пигменты. Потребность в экзогенных донорах электронов. Источники углерода и азота. Отношение к кислороду. Разнообразие метаболических возможностей пурпурных бактерий.

Зеленые бактерии (порядок Chlorobiales). Морфология. Организация фотосинтетического аппарата. Особенности метаболизма зеленых бактерий.

Гелиобактерии – грамположительные аноксигенные фототрофные бактерии. Фотосинтетические пигменты гелиобактерий и организация фотосинтетического аппарата. Метаболизм. Эритробактерии – облигатно аэробные хемоорганогетеротрофы, способные к фотофосфорилированию.

Экология аноксигенных фототрофных эубактерий.