Archaeen Halophile Methano- gene Thermo

Archaeen
(frühere Bezeichnung: Archaebakterien)
Halophile
Thermoacidophile
Methanogene
Thermoacidophile
Nanoarchaeota
Hyperthermophile zweigen tief ab im Stammbaum
(gilt sowohl für Archaeen als auch für Bakterien) Æ ursprünglich
Gram-positive Bakterien: Beispiele wichtiger Gattungen:
Gram-positive mit niedrigem GC-Gehalt: Firmicutes
Mycoplasma, Ureaplasma (keine Zellwand)
Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterococcus
(Milchsäurebakterien)
Staphylococcus, Listeria, Ruminococcus
Bacillus (aerobe (Endo)Sporenbildner)
Clostridium, Desulfotomaculum (anaerobe Sporenbildner)
Gram-positive mit hohem GC-Gehalt: Actinobacteria
Corynebacterium, Mycobacterium (Zellwand mit Mycolsäuren)
Propionibacterium, Eubacterium
Bifidobacterium
Streptomyces (Exosporenbildner, Antibiotika)
Actinomyces
Spirochaeten
• Gram-negativ
• charakteristische Zellmorphologie
(spiralig gewunden)
• bekannte Krankheitserreger
z.B.
Treponema (T. pallidum Æ Syphillis)
Leptospira ( Æ Leptospirose)
Borrelia ( Æ Borreliose, Lyme disease)
Proteobakterien
• Gram-negativ
• große physiologische und metabolische Vielfalt
• 5 phylogenetische Gruppen (α-, β-, γ-, δ-, ε-)
• große medizinische, ökologische und ökonomische
α-Proteobakterien:
Rhizobium, Agrobacterium, Nitrobacter, Acetobacter, Zymomonas,
Mitochondrien
β-Proteobakterien:
Nitrosomonas, Thiobacillus, Neisseria, Wautersia
γ-Proteobakterien:
Enterobakterien (Escherichia, Enterobacter, Salmonella, Shigella, Serratia,
Klebsiella, Yersinia, Proteus, Citrobacter), Legionella, Vibrio, Haemophilus,
Pseudomonas, Azotobacter
δ-Proteobakterien:
Bdellovibrio, Desulfovibrio, Desulfuromonas, Myxococcus, Geobacter
ε-Proteobakterien:
Helicobacter, Campylobacter
Cyanobakterien („Blaualgen“, „Blaubakterien“) Oxygene
Photosynthese
Einzeller mit binärer Teilung:
Gloeothece
Gloeobacter
Synechocystis
Prochlorococcus
Synechococcus
Einzeller mit multipler Teilung:
Dermocarpa
Filamentöse Formen ohne Heterocysten:Oscillatoria
Lyngbya
Filamentöse Formen mit Heterocysten: Anabaena
Nostoc
Verzweigte Formen:
Fischerella
Diverse symbiontische Assoziationen:
• Endosymbiose mit euk. Zellen Æ Chloroplasten der Pflanzen
• Symbiosen mit Lebermoosen, Farnen, Cycadeen
• Symbiose Anabeana - Azolla: Æ wesentliche Quelle von N in Reisfeldern
(N2-Fixierung)
• phototrophe Komponente in Flechten
Eukaryotische Mikroorganismen
• Acrasiales
(zelluläre
Schleimpilze),
amöbenartig,
Dictyostelium
Trichomonadida
Apikomplexa
(keine
Mitochondrien
aber Hydrogenosomen)
• membranumhüllte
Kompartimente
(Zellkern, ER)
Trichomonas
Sporozoa (Sporentierchen)
tenax, T. vaginalis
(ÆVaginalentzündung)
• Myxomycota
(azelluläre
Schleimpilze),
vielkernig, mycelartig, Physarum
• Kern-DNA
als Chromosomen mit Histonen
z.B. Plasmodium
Æ Malaria
Euglenida
(Augentierchen)
• Oomycota
(Oomyceten,
Algenpilze, früher zu Fungi gerechnet)
• Organelle
Chloroplasten)
Euglena
viridis
(~65
µm,
im(Mitochondrien,
Süßwasser)
• Amoebida
(Amöben,
Wechseltierchen)
z.B. Phytophtora
infestans
Æ
Kartoffel-Pathogen)
z.B. Amoeba•proteus
(Wasser),
Entamoeba
coliso(Darm
des Körper)
Menschen),
• Kinetoplastida
(Kinetoplast,
Mitochondrium
fast
lang
wie
Mikrofilamentsysteme
f.Zellwand
Zellbewegungen
Bacillariophyta
(Kieselalgen,
Diatomeen;
aus SiO
2) u. -teilung
Entamoeba
histolytica
Æ
Amöbenruhr
Æ Schlafkrankheit; T. brucei Æ Nagana-Seuche
• Trypanosoma
Phaeophyta (Braunalgen)
• gambiense
Cilien und Flagellen mit (9x2 + 2) Mikrotubuli
• Leishmania
Foraminifera (Kammerlinge, Lochschalentiere), kalkige Gehäuse
z.B. Laminaria
• Radiolaria
Ciliata (Wimpertierchen)
(Strahlentierchen,• im
Meeresplankton,
oft komplexes
Innenskelett),
Mikrosporidien
(intrazelluläre
Parasiten,
•• Eumycota
(Echte
Pilze)
Paramecium
aurelia (Pantoffeltierchen)
keine Mitochondrien)
Heliozoa
(Sonnentierchen,
Süßwasser)
Eumycota
Chytridiomycetes (Flagellatenpilze): Allomyces
Zygomycetes (Jochpilze): Gametangiogamie, Zygospore
Mucor, Rhizopus, Phycomyces
Säureproduzenten in Biotech,
Biotransformationen (Cortison)
Rhizopus auf Früchten
(Pfirsich, Trauben...)
Rhizopus Sporangium
Zygomycetes:
asexuell
Lebenszyklus
sexuell
Gametangiogamie:
Befruchtung ganzer
Gametangien (vgl.
Oomycetes)
Joch
Zygospore
(diploid)
Eumycota
Spitzenkörper
Ascomycetes (Schlauchpilze)
[+Deuteromycetes]
Hefe-Ascus: Tetrade Schlauch-Ascus:
septierte Hyphen, „Spitzenkörper“; asexuelle Sporen: Konidien Octade
Hemiascomycetes: sexuell: nackte Asci (keine Fruchtkörper):
v.a. Hefen (z.B. Saccharomyces cerevisiae, S. pombe)
Penicillium
Konidien
Euascomycetes: sexuell: Asci innerhalb komplexer Fruchtkörper
Aspergillus (Gießkannenschimmel)
Penicillium (Pinselschimmel)
Neurospora crassa, Claviceps purpurea (Mutterkorn);
Peziza (Becherling),
Morchel (Morchella), Trüffel (Tuber)
div. Dermatophyten: Trichophyton (häufiger Fußpilz)
Deuteromyceten = Fungi imperfecti: kein sexueller Zyklus bekannt,
sind häufig Euascomyceten
(z.T. 2 Namen (asex. vs. Sex. Fruchtform)
Aspergillus (Emericella) nidulans, Penicillium (Talaromyces)
Loculoascomycetes
Venturia inequalis (Apfelschorf); viele Flechten-Pilze
Yeast Life Cycle
Eumycota
Schnallenbildung
Basidiomycetes (Ständerpilze):
Basidie (nach aussen abgeschnürt),
dikaryotisches Myzel,
Schnallenbildung
Eubasidiomycetes (Makropilze): große
Fruchtkörper (Basidiokarp) mit fleischiger
Schicht (Hymenium) für Basidie
Coprinus, Agaricus, Ektomykorrhiza-Pilze: Boletus
Teliomycetes: zahlreiche Parasiten, Basidie aus Spore (Teliospore=Teleutospore)
Brandpilze: Ustilago maydis (Maisbrand) ;
Rostpilze (Uredinales): Puccinia graminis (Getreiderost)
Eukaryontische Mikroorganismen
• membranumhüllte Kompartimente (Zellkern, ER)
• Kern-DNA als Chromosomen mit Histonen
• Organelle (Mitochondrien, Chloroplasten)
• Mikrofilamentsysteme f. Zellbewegungen u. -teilung
• Cilien und Flagellen mit (9x2 + 2) Mikrotubuli
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Trichomonadida
Trichomonas tenax, T. vaginalis
keine Mitochondrien, aber Hydrogenosomen
Euglenida (Augentierchen)
Euglena viridis (~65 µm, im Süßwasser)
Kinetoplastida (Kinetoplast, Mitochondrium
fast so lang wie Körper)
Trypanosoma gambiense Æ Schlafkrankheit;
T. brucei Æ Nagana-Seuche
Leishmania
Ciliata (Wimpertierchen)
Paramecium aurelia (Pantoffeltierchen)
•
•
•
•
•
Apikomplexa
Sporozoa (Sporentierchen)
z.B. Plasmodium Æ Malaria
Amoebida (Amöben, Wechseltierchen)
z.B. Amoeba proteus (Wasser),
Entamoeba coli (Darm des Menschen),
Entamoeba histolytica Æ Amöbenruhr
Foraminifera (Kammerlinge, Lochschalentiere),
kalkige Gehäuse
Radiolaria (Strahlentierchen, im Meeresplankton, oft komplexes Innenskelett),
Heliozoa (Sonnentierchen, Süßwasser)
Acrasiales (zelluläre Schleimpilze),
amöbenartig, z.B. Dictyostelium
Myxomycota (azelluläre Schleimpilze), vielkernig,
mycelartig, z.B. Physarum
Oomycota (Oomyceten, Algenpilze,
früher zu Fungi gerechnet)
Phytophtora infestans (Kartoffel-Pathogen)
Bacillariophyta (Kieselalgen, Diatomeen;
Zellwand aus SiO2)
Phaeophyta (Braunalgen)
z.B. Laminaria
Eumycota
(Echte Pilze)
•
Mikrosporidien (intrazelluläre
Parasiten, keine Mitochondrien)
Eumycota
Chytridiomycetes (Flagellatenpilze): Allomyces
Zygomycetes (Jochpilze): Gametangiogamie, Zygospore,
Mucor, Rhizopus, Phycomyces
Säureproduzenten in Biotech, Biotransformationen (Cortison)
Ascomycetes (Schlauchpilze) [+Deuteromycetes] septierte Hyphen, Spitzenkörper
Hemiascomycetes: sexuell: nackte Asci (keine Fruchtkörper):
v.a. Hefen (z.B. Saccharomyces cerevisiae, S. pombe)
Euascomycetes: sexuell: Asci innerhalb komplexer Fruchtkörper
Aspergillus (Gießkannenschimmel)
Penicillium (Pinselschimmel)
Neurospora crassa, Claviceps purpurea (Mutterkorn); Peziza (Becherling),
Morchel (Morchella), Trüffel (Tuber)
div. Dermatophyten: Trichophyton (häufiger Fußpilz)
Deuteromyceten = Fungi imperfecti: kein sexueller Zyklus bekannt,
sind häufig Euascomycetes (z.T. 2 Namen (asex. vs. Sex. Fruchtform)
Aspergillus (Emericella) nidulans, Penicillium (Talaromyces)
Loculoascomycetes (viele Flechten-Pilze)
Basidiomycetes (Ständerpilze): Basidie, dikaryotisches Myzel, Schnallenbildung, Dolipore
Eubasidiomycetes (Makropilze): große Fruchtkörper (Basidiokarp) mit fleischiger Schicht
Coprinus, Agaricus, Ektomykorrhiza-Pilze: Boletus
Teliomycetes: zahlreiche Parasiten, Basidie aus Spore
(Teliospore=Teleutospore)
Brandpilze: Ustilago maydis (Maisbrand) ;
Rostpilze (Uredinales): Puccinia graminis (Getreiderost)
DNA-Übertragung
bei Bakterien
Konjugation
DNA-Übertragung
bei Bakterien
Generelle Transduktion
Spezielle Transduktion
Agrobacterium
tumefaciens
DNA-Transfer
zwischen Bakterium
und Pflanze

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