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.
Description: