Struktur dan Klasifikasi Bakteri
Struktur dan klasifikasi bakteri adalah bidang bakteriologi yang menjelaskan bagaimana sel bakteri dibangun dan bagaimana keanekaragaman bakteri yang sangat besar diorganisasikan ke dalam sistem nama dan hubungan yang koheren. Ini menggabungkan sitologi sel prokariotik, selubung dan bentuknya, dengan prinsip-prinsip di mana spesies ditentukan dan diatur ke dalam taksonomi filogenetik.
Definition
Struktur dan klasifikasi bakteri meliputi deskripsi anatomi seluler prokariotik dan pengurutan sistematis bakteri ke dalam taksa berdasarkan bukti fenotipik, kemotaksonomik, dan genomik.
Scope
Bidang ini mengarahkan pembaca pada rencana sel prokariotik, kimia dan arsitektur dinding sel dan selubung, morfologi dan susunan sel bakteri, prinsip-prinsip klasifikasi bakteri polifasik dan berbasis genom, serta metode pewarnaan diferensial (terutama pewarnaan Gram) yang menghubungkan struktur dengan identifikasi laboratorium. Ini adalah tinjauan referensi; topik-topik turunannya memuat esensi-esensi terperinci.
Sub-topics
Core questions
- Fitur struktural apa yang membedakan sel prokariotik dari sel eukariotik?
- Bagaimana kimia selubung sel mendasari perbedaan Gram-positif dan Gram-negatif?
- Berdasarkan bukti apa spesies bakteri dan taksa yang lebih tinggi didefinisikan dan dinamai?
Key concepts
- Rencana sel prokariotik
- Selubung sel dan peptidoglikan
- Jenis dinding Gram-positif dan Gram-negatif
- Morfologi dan susunan sel
- Taksonomi polifasik
- Delineasi spesies berbasis genom
- Pewarnaan diferensial
Key theories
- Sistem filogenetik tiga domain
- Perbandingan sekuens RNA ribosom subunit kecil memecah kehidupan seluler menjadi tiga domain, Bakteri, Archaea, dan Eukarya, menetapkan filogeni molekuler daripada morfologi sebagai dasar klasifikasi bakteri alami.
Mechanisms
Sel bakteri memiliki arsitektur umum, yaitu nukleoid tanpa inti yang terikat membran, sitoplasma dengan ribosom 70S, membran plasma, dan pada sebagian besar spesies dinding yang mengandung peptidoglikan, namun sel-sel tersebut berbeda dalam kimia selubung dan bentuk dengan cara yang penting secara fungsional maupun diagnostik. Ketebalan dan organisasi lapisan peptidoglikan serta ada atau tidaknya membran luar menentukan jenis selubung Gram-positif dan Gram-negatif serta menjelaskan retensi atau hilangnya kompleks kristal-violet selama pewarnaan Gram. Klasifikasi menerjemahkan keanekaragaman struktural dan genomik ini ke dalam hierarki: sistematika bakteri modern menggabungkan karakter fenotipik dan kemotaksonomik dengan data sekuens dan seluruh genom ke dalam taksonomi polifasik yang berlandaskan filogenetik.
Clinical relevance
Reaksi Gram, bentuk sel, dan susunan merupakan salah satu pengamatan pertama yang dilakukan pada spesimen klinis dan membentuk cara laboratorium mendeskripsikan dan mengelompokkan isolat, sementara struktur selubung mendasari banyak perbedaan intrinsik dalam kerentanan antara organisme Gram-positif dan Gram-negatif. Bidang ini menjelaskan kosakata struktural dan taksonomi yang digunakan dalam mikrobiologi diagnostik; ini adalah materi referensi deskriptif dan bukan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individual.
Evidence & guidelines
Kerangka kerja filogenetik didasarkan pada perbandingan RNA ribosom dan seluruh genom, dan delineasi spesies telah menyatu pada kriteria berbasis genom, sementara aturan formal untuk mengusulkan dan merekonsiliasi taksa berasal dari komite internasional tentang sistematika bakteri. Buku teks standar mikrobiologi mensintesis penjelasan struktural.
History
Bakteriologi awal mengklasifikasikan organisme berdasarkan bentuk, perilaku pewarnaan, dan fisiologi. Pengenalan pewarnaan Gram pada tahun 1880-an memberikan dikotomi struktural yang mengorganisir sebagian besar bakteriologi medis, sementara akhir abad kedua puluh menggeser dasar klasifikasi dari morfologi ke filogeni molekuler, yang berpuncak pada sistem tiga domain dan, baru-baru ini, pada taksonomi berbasis genom.
Debates
- Bukti apa yang harus mendefinisikan spesies bakteri?
- Sistematika bakteri telah beralih dari hibridisasi DNA-DNA dan kriteria polifasik fenotipik menuju metrik seluruh genom, dan bobot relatif yang diberikan pada fenotipe versus sekuens genom dalam menentukan spesies masih dalam pembahasan.
Key figures
- Carl Woese
- Hans Christian Gram
- Thomas Silhavy
Related topics
Seminal works
- woese-1990
- wayne-1987
- silhavy-2010
Frequently asked questions
- Mengapa bakteri diklasifikasikan berdasarkan selubung selnya?
- Kimia selubung, terutama jumlah peptidoglikan dan keberadaan membran luar, mendefinisikan jenis Gram-positif dan Gram-negatif serta berkorelasi dengan banyak perbedaan struktural dan fisiologis, sehingga telah lama menjadi fitur pengorganisasian praktis di samping filogeni molekuler.
- Apakah klasifikasi bakteri didasarkan pada penampilan atau genetika?
- Taksonomi bakteri modern bersifat polifasik dan filogenetik: bentuk dan pewarnaan tetap menjadi deskriptor yang berguna, tetapi klasifikasi yang mendasarinya didasarkan pada perbandingan sekuens RNA ribosom dan seluruh genom.