Μοριακή Ταξινόμηση βακτηρίων

Παρουσίαση με θέμα: "Μοριακή Ταξινόμηση βακτηρίων"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Μοριακή Ταξινόμηση βακτηρίων
με βάση το γονίδιο rRNA 16S Δρ. Α. Μπατρίνου, ΤΕΙ Αθήνας, Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών. Χειμερινό Εξάμηνο

2 Ριβοσώματα Τα ριβοσώματα αποτελούνται από μία μικρή υπομονάδα
και μία μεγάλη υπομονάδα. Αποτελούνται από πρωτείνες και RNA που ονομάζεται ριβοσωματικό RNA Το 16s rRNA της μικρής υπομονάδας των βακτηριακών ριβοσωμάτων είναι χαρακτηριστικό των βακτηρίων (τα ευκαρυωτικά έχουν άλλο rRNA)

3 Στα ριβοσώματα γίνεται η σύνθεση πρωτεινών με βάση την πληροφορία (δηλ σειρά βάσεων) που βρίσκεται στο mRNA

4 BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Πρωτοταγής δομή (σειρά νουκλεοτιδίων) και δευτεροταγής δομή (αναδίπλωση) του ριβοσωματικού RNA 16S της Escherichia coli

5 «Συντηρημένες» αλληλουχίες των ριβοσωμικών RNA
Οι μικρές αλλαγές που έχουν επέλθει στο rRNA παρέχουν ενδείξεις για το πόσο κοντά ή μακριά «εξελικτικά» βρίσκονται οι μικροοργανισμοί.

6 BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Οταν έχουμε ένα δείγμα μικροβιολογικό, πρώτα με διάφορες τεχνικές λύουμε (σπάμε) τα κύτταρα και στην συνέχεια απομονώνουμε (διαχωρίζουμε)το rRNA που έχει αναμιχθεί με όλα τα άλλα RNA, DNA και τις άλλες ουσίες του δείγματος (πρωτείνες, λιπίδια, κτλ).  Το γονίδιο 16S rRNA είναι μικρό, μόλις 1542 βάσεις νουκλεοτιδίων, και μπορεί γρήγορα και φτηνά να αντιγραφεί (με PCR), να διαχωριστεί σε ηλεκτροφόρηση και να αλληλουχηθεί με διάφορες μεθόδους.

7 Χρήση κατάλληλων εκκινητών για PCR
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ Χρήση κατάλληλων εκκινητών για PCR Χρησιμοποιούνται εκκινητές (primers) δηλ. μικρές μονόκλωνες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων προκειμένου να δεσμευτούν στα γονίδια 16S rRNA που υπάρχουν στο δείγμα. Εφαρμόζεται η τεχνική PCR, η οποία ενισχύει (πολλαπλασιάζει σε εκατομμύρια αντίγραφα) τα γονίδια στα οποία έχει δεσμευτεί ο primer.

8 BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Στην αλληλούχιση (sequencing) των γονιδίων προσδιορίζεται η σειρά των βάσεων. Συγκρίνεται η αλληλουχία των διαφορετικών γονιδίων 16S rRNA που υπάρχουν στο δείγμα και μέσω αλγορίθμου εξάγονται συμπεράσματα για την ταυτότητα των μικροοργανισμών και την εξελικτική τους σχέση (δημιουργία φυλογενετικού δένδρου).

9 Υπολογίζεται το ποσοστό των μη πανομοιότυπων αλληλουχιών
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ Ανάλυση αλληλουχιών ριβοσωματικού RNA 16S από διαφορετικούς οργανισμούς. Υπολογίζεται το ποσοστό των μη πανομοιότυπων αλληλουχιών Υπολογίζεται η «εξελικτική απόσταση» μεταξύ τους όσο μεγαλύτερο το ποσοστό μη πανομοιότυπων αλληλουχιών τόσο μεγαλύτερη η εξελικτική απόσταση

10 BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ

11 BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ