Походження та еволюція мо.Сучасна класифікація прокаріотів.Основні таксони.Систематика та номенклатура бактерій.Вид як основна таксономічна одиниця.

Бактерії поряд з археями були одними з перших живих організмів на Землі, з'явившись близько 3,9-3,5 млрд років тому. Еволюційні взаємини між цими групами ще до кінця не вивчені, є як мінімум три основні гіпотези: Н. Пейс передбачає наявність у них спільного предка протобактеріі, Заварзін вважає архей тупиковою гілкою еволюції еубактерій,за третьою гіпотезою археї - перші живі організми, від яких походять бактерії.
Еукаріоти виникли в результаті симбіогенеза з бактеріальних клітин набагато пізніше: близько 1,9-1,3 млрд років тому. Для еволюції бактерій характерний яскраво виражений фізіо-біохімічний ухил: при відносній бідності життєвих форм і примітивній будові, вони освоїли практично всі відомі зараз біохімічні процеси.

Найбільш поширеною є класифікація Бергі, в якій царство Procaryote ділиться на 4 розділи:

1) Gracilicutes (тонка стінка)

2) Firmicutes (товста стінка)

3) Tenericutes (позбавлені стінки)

4) Mendosicutes (є дефекти клітинної стінки)

Відповідно до новго кодексу номенклатури бактерій запроваджено такі міжнародні класифікаційні категорії царства Procaryote: Розділ – Клас – Порядок – Родина – Рід – Вид. Основною номенклатурною одиницею є вид.

Основні принципи систематики: геносистематика ( визначення подібності і відмінності ДНК бактерій) + числова таксономія (визначає спорідненість між мікроорганізмами за подібністю численних характеристик) + класичні методи (враховують морфологію, біохімію, фізіологію та інші властивості бактеріальної клітини)

В основі сучасної класифікації мікроорганізмів лежить розташуваня їх за таксонами на основі схожості споріднених ознак.

Характеристика виду:

1) спільне походження 2) пристосованість до певного середовища життя 3) подібність обміну речовин та характеру міжвидових відношень 4) наявність подібного генетичного апарату, морфологічних та фізіологічних ознак

Інфравидові варіанти ґрунтуються на відмінності за якимсь незначними спадковими властивостями: антигенними – сировар; морфологічними – морфовар; хімічними – хемовар; біохімічними або фізіологічними - бровар; патогенністю – патовар; відношенні до фагів – фаговар.

17-19. Генотипова мінливість. Мутації, їх різновиди. Мутагени фізичні, хімічні, біологічні. Генетичні рекомбінації : трансформація, трансдукція, кон’югація.

Спадкова (генотипова) мінливість у бактерій настає в результаті зміни генетичних структур.

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості сформулював видатний російський генетик і селекціонер М.І. Вавилов. За цим законом, генетично близькі види і роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, вивчивши ряд форм у межах одного виду або роду, можна передбачити наявність форм із подібним поєднанням ознак у межах близьких видів або родів. Генетичною основою цього закону є те, що ступінь історичної спорідненості організмів прямо пропорційний кількості їхніх спільних генів.

Спадкова мінливість може бути комбінативною і мутаційною.

Комбінативна мінливість пов'язана із виникненням різних комбінацій алельних генів (рекомбінацій).

Трнсформація – передача генетичного матеріалу від донора реципієнту за допомогою ізольованої ДНК

Трнсдукція – перенесення бактеріофагом генетичного матеріалу від бактерії-донора до бактерії-реципієнта.

Трансдукція: неспецифічна (можливе перенесення будь-якого маркера або кількох маркерів) і абортивна (внесений фагом фрагмент нуклеоїду не включається в нуклеоїд реципієнта)

Конюгація – передача генетичного матеріалу від однієї клітини іншії безпосереднім контактом (редукований статевий процес)

Мутації – стійкі спадкові зміни (морфологічні, культуральні, біохімічні) властивостей мікроорганізму, не пов’язані з рекомбінаційним процесом.

Мутації: нуклеоїдні (спадкові зміни відбуваються в нуклеоїді) і цитоплазматичні (виникають у ДНК цитоплазми); великі (випадання великої ділянки гена) і малі.

Біологічні мутагени: бактерії, а також гельмінти, актиноміцети, рослинні екстракти, живі вакцини, продукти окислення ліпідів.Мутагенну активність вірусів відкрито генетиком Шапіро

Фізичними мутагенами називаються будь-які фізичні дії на живі організми, які виявляють або прямий вплив на ДНК або вірусну РНК, або опосередкований вплив через системи реплікації, репарації, рекомбінації

Пр: іонізуюче випромінювання, радіоактивний розпад, ультрафіолетове випромінювання, альфа-і бета-випромінювання радіоактивних речовин і нейтронне випромінювання.

Хімічні мутагени: різні алкілуючі з'єднання, деякі антибіотики, деякі харчові добавки, лікарські препарати, продукти переробки нафти й органічні розчинники.