마인드 맵 갤러리 생물학 마인드맵
유기체의 진화와 다양성, 미생물의 분류와 동정 등 유기체에 관한 마인드맵입니다. 도움이 되었기를 바랍니다!
2023-11-21 23:16:15에 편집됨미생물 시스템 진화, 분류 및 생태
생물학적 진화 그리고 그 다양성
원시 생명체와 그 진화
원시적인 생명체
원시 대기 → 작은 유기 분자 → 큰 유기 분자 → 원시 해양 → 원시 생명체
생명의 진화
아미노산, 핵산 등의 단순 유기분자→원핵생물→진핵생물
생물학적 진화의 규모 분자
5개 영역 이론
Robert H. Whittaker가 제안한 생물에는 Animalia, Plantarum, Fungi, Protists 및 Prokaryote 왕국이 포함됩니다.
16S rRNA는 생물학적 시스템의 진화를 설명하는 데 가장 적합한 척도입니다.
이유
① 다양한 유기체에서 rRNA의 기능은 단백질 합성에 참여하는 것이며, 이 기능은 변함없이 유지되어 왔습니다.
②16S rRNA 분자는 고도로 보존된 영역, 적당히 보존된 영역, 고도로 가변적인 영역을 모두 갖고 있어 진화적 거리 없이 다양한 생물학적 관계를 연구하는 데 적합합니다.
③16S rRNA는 적절한 분자량을 가지고 있어 서열 분석에 편리합니다.
④16S rRNA는 원핵생물과 진핵생물에서 흔히 발견되며 다양한 유기체의 진화를 측정하는 척도로 사용될 수 있습니다.
계통발생수
정의
생물학적 진화와 체계적인 분류 연구에서 나무 모양의 가지 다이어그램은 다양한 유기체(유형) 사이의 유전적 관계를 요약하는 데 자주 사용됩니다. 이 나무 모양의 가지 다이어그램을 계통발생수라고 합니다. 생물학적 고분자 서열 간의 수치적 차이를 비교하여 구성된 계통수를 총칭하여 분자계통수라고 합니다.
1981년 우즈(Woese)는 생명의 전 세계를 포괄하는 계통수(계통수 뿌리에 있는 매듭은 생물의 공통조상인 지구상 최초의 생명을 나타낸다)를 처음으로 제안했다. 왕국: ① 고세균 ② 기본 진균 왕국 ③ 기본 진핵생물 왕국
고세균(3차 유기체)
독특한 특성
①특수 세포막 지질
②세포벽의 구성이 독특하고 다양하다
③리보솜의 16S rRNA는 진핵생물과 진핵생물 모두에서 볼 수 없는 독특한 염기서열을 갖고 있다.
④ tRNA의 뉴클레오티드 서열은 독특하며 티민을 포함하지 않습니다.
⑤단백질 합성의 시작 코드는 메티오닌으로 진핵생물과 동일하다.
⑥ 항생제에 대한 독특한 감수성
⑦ 생태환경이 독특하다
미생물 분류 및 식별
미생물 분류군 및 강
1. 종
가장 기본적인 분류단위이다. 이는 유사한 계통의 집합으로 정의할 수 있으며, 이는 성능 특성, 유전적 관계 등의 측면에서 다른 그룹의 계통과 크게 달라야 합니다.
2. 아종 또는 다양성
자연에서 분리된 미생물의 순수종은 이미 알려진 전형적인 종의 기록된 특성과 완전히 일치해야 동일한 종으로 식별됩니다. 때로는 분리된 순수종의 특징 대부분이 전형적인 종과 완전히 일치하지만, 전형적인 종과는 다른 어떤 특징이 있고, 이 특징은 안정적이어서 새로운 종인 미생물로 분화되지 않는다. 전형적인 박테리아 종의 아종(亞種) 또는 변종(variant)이라 불린다.
3. 종류(종류 및 형태)
동일한 종과 동일한 아종의 다른 계통 사이의 특성 차이가 새로운 아종으로 구별하기에 충분하지 않은 경우 다른 유형으로 나눌 수 있습니다.
4. 그룹 또는 그룹
자연계에서는 어떤 종류의 미생물은 특성상 다른 두 미생물 사이에 있어 엄밀히 구분할 수 없는 경우가 종종 발견되므로 이들을 동일한 "군"이라 부른다.
5. 부담
서로 다른 출처에서 나온 동일한 미생물의 순수 배양물을 의미합니다.
세균 분류 시스템 소개
박테리아 분류 시스템
"세균 및 방선균의 동정"
Berger의 동정 세균학 매뉴얼
"세균 분류학"
곰팡이 분류 시스템
애인스워스 시스템
V.Arx 시스템
켄드릭 시스템
"균류 사전"
Alexopoulos&Mins 시스템
바이러스 분류 시스템
핵산 구조의 특성에 따라
이중 가닥 DNA 바이러스
단일 가닥 DNA 바이러스
DNA 및 RNA 레트로바이러스
이중 가닥 RNA 바이러스
음성 단일 가닥 RNA 바이러스
양성 단일 가닥 RNA 바이러스
하위 바이러스 요인
호스트에 따라 다름
고세균 바이러스
조류 바이러스
세균성 바이러스
마이코바이러스
무척추동물 바이러스
마이코플라스마 바이러스
식물 바이러스
척추동물 바이러스
미생물 분류 및 식별 기술
형태학적, 생리학적, 생화학적 특성
형태
세포 구조 측면에서는 운동성 유무, 편모의 위치와 수, 포자의 유무, 포자의 위치와 모양, 세포 내용물 등을 관찰할 수 있습니다. 염색반응에서는 그람염색과 항산염색을 실시하여 반응이 양성인지 음성인지를 나타내야 합니다. 콜로니 형태학적 측면에서는 한천배지에서 배양한 후 미생물에 의해 생성된 콜로니의 특성을 관찰하는 것이다.
생리학과 생화학
생리학적, 생화학적 차이는 본질적으로 효소와 단백질의 차이이며, 이는 미생물 게놈의 차이를 간접적으로 반영합니다.
혈청학적 테스트 및 파지 타이핑
혈청학 테스트
혈청학적 반응의 기본 원리는 알려진 세균 종, 유형 또는 균주를 사용하여 항혈청을 제조하고, 확인하려는 대상과 특정한 혈청학적 반응이 있는지 여부를 기준으로 알려지지 않은 세균 종, 유형 또는 균주의 사소한 차이를 확인하는 것입니다.
파지 타이핑
박테리오파지는 숙주 감염 및 용해에 대해 매우 특이적인 경우가 많습니다. 즉, 파지는 종종 한 가지 유형의 박테리아만 감염하고 용해할 수 있으며 심지어는 종 내 특정 계통만 감염 및 용해할 수도 있습니다.
세포벽 구성 분석
현재 박테리아, 곰팡이, 효모의 세포벽 성분은 크게 다른 것으로 알려져 있으므로 세포벽 성분 분석을 통해 미생물을 분류할 수 있습니다.
가스 크로마토그래피 식별
일반적으로 각 물질의 화학 구조는 특정 적외선 흡수 스펙트럼을 가지고 있다고 믿어집니다. 두 샘플의 흡수 스펙트럼이 정확히 동일하면 처음에는 그럴 수 있습니다. 처음에는 동일한 물질이라고 믿었기 때문에 사람들은 적외선 분광학 기술을 사용하여 미생물 세포의 화학적 조성을 측정하여 미생물을 분류했습니다.
핵산 분석 및 분자 혼성화
DNA는 유전정보의 주요 운반체이며, 유전정보는 DNA 사슬의 4개 염기서열에 의해 결정됩니다. 서로 다른 유기체가 관련성이 높을수록 염기쌍의 서열 차이가 커집니다. 따라서 분류학자들은 원핵동물의 유전물질인 DNA의 특성을 분류의 기초 중 하나로서 주로 GC 함량 측정, 핵산 혼성화 기술, 염기서열 분석 등을 활용하는 것을 고려하고 있다.
수치 분류
수치 분류 방법은 프랑스 식물학자 Adanson이 발표한 분류 원리를 기반으로 현대 컴퓨터 기술의 도움을 받아 개발되었습니다.
기존 분류와의 차이점
①전통적인 방법에서 사용되는 분류특성은 1차 분류와 2차 분류로 구분된다. 수치적 방법은 우선순위에 관계없이 '동일 중요도의 원칙'을 기반으로 하며, 균주 간 전체 유사도 값을 계산하여 그룹으로 분류합니다.
② 전통적인 방법은 bifid 방법을 사용하여 몇 가지 특성을 바탕으로 실험 결과를 분류하고 분류군을 하나씩 배열합니다. 수치적 방법은 일반적으로 50~60개, 심지어 100개 이상의 특징을 사용합니다. 변형 쌍을 비교하려면 많은 양의 데이터 처리가 필요하며 차용이 필요합니다. 이는 컴퓨터의 도움을 통해서만 달성할 수 있습니다.
Zhang Yujie, 3급 제약공학 2021년 2102010327