Ćelijski zid Archaea

62 Pages·2015·9.93 MB·Croatian

by  Pearson Education

Struktura i funkcija
prokariotske ćelije
Elektronska mikrografija bakterije
(Heliobacterium, 1 x 3 μm)
• Prokariotska ćelija je jednostavnije građena i ne
poseduje organele obavijene membranom.
• Makromolekuli: proteini, nukleinske kiseline, lipidi i
polisaharidi (univerzalni za živi svet, zajednički
predak).
Nukleoid
• Sadrži genetički materijal ćelije,
“hromozom”
• Hromozom najčešće kružan
molekul DNK
• Sadrži jednu garnituru gena,
haploidni genom
• Bacteria -nema histona, u
strukturi učestvuje HU protein (E. Izolovani nukleoid iz E. coli
coli, strain U93)
• Archaea – poseduju proteine
slične histonima eukariota
Domeni negativne superspiralizacije kod E. coli
Plazmidi
• Mali, najčešće cirkularni DNK molekuli koji se nalaze van
hromozoma, karakteristični za bakterije
• Autonomno se repliciraju, broj kopija u ćeliji je regulisan
• Nose genetičke informacije neesencijalne za domaćina, ali
povećavaju kompetitivnost u specifičnim uslovima životne
sredine
F faktor kod E.coli
Ribozomi prokariota
70S ribozom, 2 subjedinice:
30S i 50S
30S - 16S rRNK i ~ 20 proteina
50S - 23S i 5S rRNK i ~ 34
proteina
• Ribozomi učestvuju u sintezi
proteina
• Često se uočavaju na iRNK,
polizomi

16s rDNK sekvenca ima visoko konzervirane regione (mala variranja
sekvence među evolutivno udaljenim vrstama) i hipervarijabilne regione
(sekvence su izmenjene tokom dužeg evolutivnog perioda, pokazatelj
evolutivne udaljenosti među vrstama); konzervirani i hipervarijabilni
regioni se međusobno smenjuju.
• Prajmeri se dizajniraju
tako da se vezuju za
konzervirane regione a
umnožavaju varijabilne
regione.
• DNK sekvenca 16S rDNK
gena je determinisana za
veliki broj vrsta (ni jedan
drugi gen nije tako dobro
okarekterisan kod tako
velikog broja vrsta)
Visoka konzerviranost rRNK gena kod fragmenata 16S rRNK
gena poreklom od različitih organizama:
Čovek
GTGCCAGCAGCCGCGGTAATTCCAGCTCCAATAGCGTATATTAAAGTTGCTGCAGTTAAAAAG

Kvasac
GTGCCAGCAGCCGCGGTAATTCCAGCTCCAATAGCGTATATTAAAGTTGTTGCAGTTAAAAAG

Kukuruz
GTGCCAGCAGCCGCGGTAATTCCAGCTCCAATAGCGTATATTTAAGTTGTTGCAGTTAAAAAG

E. coli
GTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCG

Anacystis nidulans (cijanobakterija)
GTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGGAGAGGCAAGCGTTATCCGGAATTATTGGGCGTAAAGCG

(Thermotoga maritima (bakterija termofil 80ºC)
GTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGGGCAAGCGTTACCCGGATTTACTGGGCGTAAAGGG

Methanococcus vannielii (arhea)
GTGCCAGCAGCCGCGGTAATACCGACGGCCCGAGTGGTAGCCACTCTTATTGGGCCTAAAGCG

Thermococcus celer (ekstremofilna arhea optimum na 85 ºC)
GTGGCAGCCGCCGCGGTAATACCGGCGGCCCGAGTGGTGGCCGCTATTATTGGGCCTAAAGCG

Sulfolobus sulfotaricus (arhea )
GTGTCAGCCGCCGCGGTAATACCAGCTCCGCGAGTGGTCGGGGTGATTACTGGGCCTAAAGCG
Analiza sekvence 16s rDNK → konstrukcija univerzalnog
filogenetskog stabla
rRNK molekul, kodiran visoko konzerviranom sekvencom rDNK (veoma slična i kod
veoma udaljenih organizama).
Analiza sekvenci gena koji kodiraju rRNK (rDNK) široko se koristi u taksonomiji I
filogeniji (pokazatelj evolutivne srodnosti, koristi se za procenu stepena divergencije
vrsta među bakterijama.
Pionir u ovim istraživanjima Carl Woese je na osnovu sekvenci rDNK predložio
klasifikaciju koja se sastoji iz 3 domena (Domain system) - Archaea, Bacteria i
Eukarya.