Klasifikasi dan Taksonomi Bakteri

Klasifikasi dan taksonomi bakteri adalah disiplin ilmu penamaan bakteri dan pengaturannya ke dalam sistem hierarkis yang mencerminkan hubungan kekerabatan mereka. Sistematika bakteri modern bersifat polifasik dan filogenetik: menggabungkan bukti fenotipik, kemotaksonomik, dan genomik, dengan perbandingan sekuens RNA ribosom dan seluruh genom yang menyediakan tulang punggung klasifikasi alami.

Definition

Taksonomi bakteri adalah klasifikasi, nomenklatur, dan identifikasi bakteri secara sistematis, di mana organisme dikelompokkan ke dalam taksa berperingkat berdasarkan kesamaan fenotipik, kemotaksonomik, dan genomik serta hubungan evolusioner.

Scope

Topik ini mencakup prinsip-prinsip yang digunakan untuk mendefinisikan dan menamai taksa bakteri, pergeseran dari klasifikasi berbasis fenotipe ke molekuler dan genom, kriteria yang digunakan untuk membatasi spesies, dan tingkatan standar (domain, filum, kelas, ordo, famili, genus, spesies). Ini adalah tinjauan referensi tentang bagaimana bakteri diurutkan, bukan katalog taksa.

Core questions

• Berdasarkan bukti apa taksa bakteri didefinisikan dan dinamai?
• Bagaimana suatu spesies bakteri dibatasi, dan dengan ambang genomik apa?
• Bagaimana filogeni molekuler mengubah klasifikasi bakteri?

Key concepts

• Domain, filum, kelas, ordo, famili, genus, spesies
• Taksonomi polifasik
• Filogeni RNA ribosom 16S
• Hibridisasi DNA-DNA
• Identitas nukleotida rata-rata (ANI)
• Delineasi spesies berbasis genom
• Galur tipe dan nomenklatur

Key theories

Klasifikasi filogenetik tiga domain

Perbandingan sekuens RNA ribosom membagi kehidupan seluler menjadi Bakteri, Archaea, dan Eukarya serta menetapkan filogeni molekuler sebagai dasar klasifikasi alami bakteri.

Taksonomi polifasik

Taksa bakteri dibatasi dengan mengintegrasikan berbagai jalur bukti independen, fenotipik, kemotaksonomik, dan genomik, daripada oleh satu karakter tunggal.

Mechanisms

Klasifikasi mengurutkan bakteri dari domain hingga spesies, dan identifikasi menempatkan isolat yang tidak diketahui dalam hierarki tersebut. Klasifikasi awal mengandalkan fenotipe, fisiologi, dan kemotaksonomi. Perbandingan sekuens RNA ribosom subunit kecil (16S) kemudian menyediakan filogeni molekuler yang stabil dan menata ulang taksa yang lebih tinggi. Delineasi spesies, yang secara historis didasarkan pada hibridisasi DNA-DNA dan kombinasi polifasik karakter, telah menyatu pada ukuran berbasis genom seperti identitas nukleotida rata-rata, dengan data seluruh genom kini mendasari taksonomi standar yang besar. Nama-nama diatur oleh aturan nomenklatur formal, dengan setiap spesies berlabuh pada galur tipe yang ditunjuk.

Clinical relevance

Taksonomi menyediakan nama dan pengelompokan yang digunakan laboratorium diagnostik untuk melaporkan isolat bakteri dan untuk menghubungkan suatu organisme dengan apa yang diketahui tentang kelompoknya, dan metode berbasis genom semakin menginformasikan bagaimana spesies yang relevan secara klinis didefinisikan dan diidentifikasi. Entri ini menjelaskan prinsip-prinsip klasifikasi sebagai bahan referensi dan bukan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Nomenklatur bakteri mengikuti aturan yang disepakati secara internasional dan laporan komite tentang sistematika, sementara tulang punggung filogenetik dan kriteria spesies didasarkan pada literatur primer perbandingan RNA ribosom dan seluruh genom; basis data yang dikurasi kini mendistribusikan taksonomi berbasis genom yang terstandardisasi.

History

Klasifikasi bakteri dimulai dengan fenotipe, bentuk, pewarnaan, dan fisiologi, dan dikodifikasi dalam edisi-edisi manual sistematis yang berurutan. Filogeni molekologi tahun 1970-an dan proposal tiga domain tahun 1990 menggeser dasarnya ke perbandingan sekuens, dan era genomik telah memindahkan delineasi spesies dari hibridisasi DNA-DNA menuju metrik seluruh genom dan taksonomi berbasis genom yang terstandardisasi.

Debates

Bagaimana seharusnya spesies bakteri didefinisikan?

Konsep spesies operasional telah bergeser dari hibridisasi DNA-DNA dan kriteria fenotipik polifasik menuju ambang berbasis genom seperti identitas nukleotida rata-rata, dan seberapa besar bobot fenotipe harus dipertahankan masih diperdebatkan.

Key figures

• Carl Woese
• Peter Vandamme
• Donovan Parks
• Philip Hugenholtz

Seminal works

• woese-1990
• wayne-1987
• goris-2007
• parks-2020

Frequently asked questions

Apa arti taksonomi polifasik?

Ini berarti bahwa taksa bakteri didefinisikan dengan mengintegrasikan beberapa jenis bukti independen, fenotipik, kemotaksonomik, dan genomik, daripada mengandalkan satu karakter tunggal.

Bagaimana spesies bakteri didefinisikan saat ini?

Delineasi spesies telah bergeser dari hibridisasi DNA-DNA menuju ukuran berbasis genom seperti identitas nukleotida rata-rata, dengan perbandingan seluruh genom kini menjadi pusat dalam mendefinisikan dan mengidentifikasi spesies.