Transcript Chapter 3

MIKROBIOLOGI DASAR
POKOK BAHASAN
1. PENDAHULUAN
2. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
3. STRUKTUR DAN FUNGSI SEL MIKROORGANISME
4. PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
5. GENETIKA MIKROORGANISME
6. BIOENERGETIKA MIKROORGANISME
7. PENGENDALIAN PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
8. INTERAKSI DAN PENYEBARAN MIKROORGANISME
9. PERANAN MIKROORGANISME
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
POKOK BAHASAN
I.
PENDAHULUAN
II.
EVOLUSI DAN KERAGAMAN MIKROBA
III.
TINGKATAN TAKSONOMI
IV.
SISTEM KLASIFIKASI
V.
KARAKTERISTIK UTAMA YANG DIGUNAKAN DALAM
TAKSONOMI
VI.
FILOGENI MIKROBA
VII. DIVISI UTAMA ORGANISME
VIII. BERGEY’S MANUAL OF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY
IX.
GARIS BESAR FILOGENI DAN KERAGAMAN PROKARIOT
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
I.
PENDAHULUAN
 Taksonomi adalah ilmu klasifikasi biologis
 Klasifikasi adalah penataan organisme ke dalam kelompokkelompok (taksa)
 Nomenklatur adalah pemberian nama untuk kelompokkelompok taksonomi
 Identifikasi adalah penentuan isolat tertentu pada takson
tertentu
 Peranan taksonomi mikroba:
 Memungkinkan ilmuwan mengorganisasikan sejumlah
besar pengetahuaannya
 Memungkinkan ilmuwan membuat prediksi dan kerangka
hipotesis tentang organisme
 Menempatkan organisme dalam kelompok-kelompok
bermakna dengan memberi nama secara tepat, jadi akan
mempermudah komunikasi ilmiah.
 Penting untuk identifikasi mikroorganisme secara tepat.
 Sistematik adalah kajian ilmiah organisme dengan tujuan
akhir untuk mengkarakterisasi dan menempatkan organisme
dengan cara yang teratur
 Taksonomi
mikroba
saat
ini
sedang
memasuki
perode
perubahan besar yang disebabkan oleh penggunaan teknik
molekuler
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
POKOK BAHASAN
I.
PENDAHULUAN
II.
EVOLUSI DAN KERAGAMAN MIKROBA
III.
TINGKATAN TAKSONOMI
IV.
SISTEM KLASIFIKASI
V.
KARAKTERISTIK UTAMA YANG DIGUNAKAN DALAM
TAKSONOMI
VI.
FILOGENI MIKROBA
VII. DIVISI UTAMA ORGANISME
VIII. BERGEY’S MANUAL OF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY
IX.
GARIS BESAR FILOGENI DAN KERAGAMAN PROKARIOT
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
II. EVOLUSI DAN KERAGAMAN MIKROBA
 Bumi berumur kira-kira 4,6 milyar tahun dan sisa-sisa fosil
sel prokariotik berumur 3,5-3,8 milyar tahun terdapat dalam
stromatolit dan batuan sedimen
 Stromatolit adalah batuan berlapis yang dibentuk dari
penggabungan sedimen mineral menjadi hamparan
mikroba (microbial mats)
 Prokariot pertama mungkin bersifat anaerob.
 Sianobakteri aerobik mungkin muncul 2,5-3,0 milyar
tahun yang lalu.
 Hasil
penelitan
menyarankan
Carl
bahwa
Woese
organisme
dan
kawan-kawan
dibagi
dalam
tiga
domain:
1. Eukaria-meliputi seluruh organisme eukariotik
2. Bakteria-terdiri dari organisme prokariotik yang mempunyai
rRNA bakterial and lipid membran terutama berupa diasil
gliserol eter
3. Archaea-terdiri dari organisme prokariotik yang mempunyai
rRNA
archaeal
dan
lipid
membran
terutama
berupada
isoprenoid gliseral dieter atau turunan diglesrol tetraeter.
The Three-Domain System
 Sel eukariotik modern yang muncul kurang lebih 1,4
milyar tahun yang lalu berasal dari prokariot
 Hipotesis
merupakan
kemudian
I:
perkembangan
pelipatan
membentuk
dengan fungsi tertentu
kloroplast
(invaginasi)
ruang-
ruang
dan
membran
mitokondria
plasma
dan
(compartmentalization)
 Hipotesis II (hipotesis endosimbiotik) menyarankan sebagai
berikut:
 Proses
pertama
pembentukan
sel
eukariot
adalah
pembentuk nukleus (mungkin fusi bakteri dan archaea
purba)
 Kloroplast dibentuk ketika bakteri fotosintetik yang hidup
bebas
bersimbiosis
dengan
sel
eukariotik
primitif
(sianobakteria dan proklron disarankan sebagai kandidat
yang paling kuat)
 Mitokondria mungkin terbentuk melalui proses yang sama
(tetua
Agrobacterium,
Rhizobium,
dan
riketsia
menjadi
kandidatnya)
 Hopotesis
penemuan
protista
berfungsi
endosimbiotik
sianobakterium
biflagelata
sebagai
mendapat
yang
(Cyanophora
chloroplast
dukungan
kuat
berendosimbiotik
paradoxa);
dari
dengan
sianobakterium
Cyanophora
endosimbiotik ini dikenal sebagai sianel (cyanelle)
paradoxa;
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
POKOK BAHASAN
I.
PENDAHULUAN
II.
EVOLUSI DAN KERAGAMAN MIKROBA
III.
TINGKATAN TAKSONOMI
IV.
SISTEM KLASIFIKASI
V.
KARAKTERISTIK UTAMA YANG DIGUNAKAN DALAM
TAKSONOMI
VI.
FILOGENI MIKROBA
VII. DIVISI UTAMA ORGANISME
VIII. BERGEY’S MANUAL OF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY
IX.
GARIS BESAR FILOGENI DAN KERAGAMAN PROKARIOT
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
III. TINGKATAN TAKSONOMI
 Tingkatan taksonomi (dari bawah ke atas) adalah:
 spesies,
 genus,
 famili,
 ordo,
 klas,
 kerajaan (kingdom);
 Namun, ahli mikrobiologi seringkali menggunakan nama seksi
(suatu pengelompokan yang kurang formal) yang bersifat
deskriptif
untuk
kelompok-kelompok
organisme
tertentu,
seperti metanogen, purple bacteria, bakteri asam laktat, dan
lain-lain.
 Galur adalah populasi organisme yang dapat dibedakan dari
sekurang-kurang
beberapa
pupulasi
lain
dalam
suatu
kategori taksonomik, galur dianggap berasal dari organisme
tunggal atau isolat kultur tunggal.
 Biovar – berbeda secara biokimiawi atau fisiologis
 Morfovar – berbeda secara morfologi
 Serovar – berbeda sifat antigenik
 Galur tipe (Type strain) adalah galur suatu spesies yang
dikaji pertama kali (yang paling rinci dikarakterisasi), galur
ini tidak harus anggota yang paling mewakili.
 Genus adalah kelompok spesies (satu atau lebih) yang telah
ditentukan dengan sangat baik yang secara jelas terpisah
(berbeda) dari genera lain
 Dalam sistem nomenklatur binomial yang diajukan oleh
Carl von Linne (Carolus Linnaeus), huruf pertama nama
genus ditulis dengan huruf besar dan epitet spesifik
ditulis dengan huruf kecil pada huruf pertamanya (e.g.,
Escherichia coli); dalam artikel ilmiah, huruf pertama
genus dapat disingkat setelah ditulis lengkap pada
penulisan sebelumnya, contoh, E. coli
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
POKOK BAHASAN
I.
PENDAHULUAN
II.
EVOLUSI DAN KERAGAMAN MIKROBA
III.
TINGKATAN TAKSONOMI
IV.
SISTEM KLASIFIKASI
V.
KARAKTERISTIK UTAMA YANG DIGUNAKAN DALAM
TAKSONOMI
VI.
FILOGENI MIKROBA
VII. DIVISI UTAMA ORGANISME
VIII. BERGEY’S MANUAL OF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY
IX.
GARIS BESAR FILOGENI DAN KERAGAMAN PROKARIOT
02. PENGGOLONGAN MIKROORGANISME
IV. SISTEM KLASIFIKASI
 Klasifikasi Alami (Natural classification) –
 penataan organisme ke dalam kelompok-kelompok yang
anggota-anggotanya mempnyai banyak kesamaan sifat dan
mencerminkan sebanyak mungkin sifat biologis organisme.
 Sistem
(Phenetic
systems)
adalah
mengelompokkan
organisme didasarkan atas kesamaan secara keseluruhan
 Seringkali berupa suatu sistem alami yang didasarkan atas
kesamaan karakter
 Tidak tergantung pada analisis filogenetik
 Menggunakan “unweighted traits”
 Sistem terbaik jika membandingkan sebanyak mungkin sifat
(attributes)
 Taksomi Numerik (Numerical taxonomy)
 Informasi sifat suatu organisme dikonversikan ke bentuk
yang
sesuai
untuk
analisis
numerk
dan
dibandingkan
menggunakan komputer.
 Ada
atau
tidaknya
sekuran-kurangnya
50
(sebaiknya
beberapa ratus) karakater dibandingkan; karakter tersebut
di antaranya karakter morfologi, biokimiawi, dan fisiologi)
 Koefisien asosiasi ditentukan di antara karakter-karakter
yang dimiliki oleh dua organisme
 Koefisien
kesesuaian
sederhana
(Simple
matching
coefficient) – proporsi yang sesuai (match) baik untuk
karakter yang ada maupun tidak ada
 Koefisien
Jaccard
(Jaccard
coefficient)
–
mengabaikan
karakter-karakter yang tidak ada pada kedua organisme
 Nilai-nilai
tersebut
diatur
untuk
membentuk
matriks
kesamaan (similarity matrix); organisme dengan kesamaan
tinggi dikelompokkan bersama dalam fenon (phenons)
 Perbedaan (significance) fenon tidak selalu jelas terlihat
tetapi fenon dengan kesamaan 80% seringkali dianggap
satu spesies (bakteri)
 Sistem
(Phenetic
systems)
adalah
mengelompokkan
organisme didasarkan atas kesamaan secara keseluruhan
 Seringkali berupa suatu sistem alami yang didasarkan atas
kesamaan karakter
 Tidak tergantung pada analisis filogenetik
 Menggunakan “unweighted traits”
 Sistem terbaik jika membandingkan sebanyak mungkin sifat
(attributes)
 Sistem filogenetik (filetik) {Phylogenetic (phyletic) pengelompokan
organisme
didasarkan
pada
hubungan
evolusioner
1. Untuk prokariot adalah sulit untuk mengetahui hubungan
evolusi karena kekurangan catatan fosil yang baik
2. Pembandingan langsung materi genetik dan produk gen
seperti rRNA dan protein dapat digunakan untuk mengatasi
kesulitan tersebut di atas