Pertemuan ke-2 Mikrobiologi Pertanian (AET 209) Sistematika Mikroorganisme

Transkripsi

1 Pertemuan ke-2 Mikrobiologi Pertanian (AET 209) Sistematika Mikroorganisme

2 Taksonomi Ilmu yang mempelajari klasifikasi mikroorganisme Untuk menunjukkan hubungan di antara mikroorganisme cara untuk memperoleh identifikasi universal dari satu organisme Mengapa kita harus perduli kalau mereka saling berhubungan?

3 Taksonomi berkaitan dengan: Klasifikasi Penamaan (Nomenclature) Identifikasi

4 Q & A Pneumocystis jirovecii awalnya diidentifikasi sebagai protozoa hingga analisa DNA menunjukkannya sebagai jamur. Mengapa sangat penting mengklasifikasikan suatu organisme?

5 Dari lebih 2600 spesies yang telah diidentifikasi Hanya lebih kurang 250 atau 10% yang merupakan patogen

6 KLASIFIKASI

7 Klasifikasi: Pembagian sistematika dari suatu organisme menjadi taksa tertentu berdasarkan karakteristik yang sama

8 Klasifikasi secara konvensional Karakteristik utama yang digunakan adalah: Bentuk sel Ukuran sel Morfologi koloni Karakteristik ultrastruktur Kebiasaan pewarnaan Mekanisme pergerakan Isi sel Sumber karbon & nitrogen Karakteristik biokimia Bahan penyusun dinding sel Sumber energi Hasil Fermentasi Suhu pertumbuhan optimum & kisarannya Toleransi osmosis Hubungan oksigen ph optimum & kisaran pertumbuhan Sensitivitas terhadap metabolic inhibitors & antibiotics

9 Klasifikasi Phylogeny Menunjukkan hubungan evolusioner dan sejarah di antara organisme Beberapa diperoleh dari data fosil Hanya mungkin dengan menggunakan teknik molekuler: - Genetic Homology: Base composition (GC ratio) Nucleic acid hybridisation. Ribosomal RNA (rrna) sequence analysis Protein profiles and amino acid sequences

10

11

12 Contoh Phylogenetic tree

13 Hierarchy

14 Klasifikasi Intraspecies Biotypes Biochemical properties Serotypes Antigenic features Phage Types Bacteriophage susceptibility Colicin Types Production of bacteriocins

15 Defenisi Spesies Spesies Taksonomi dari unit dasar, yang mewakili jenis organisme yang spesifik dan dikenali Bagi organisme yang bereproduksi secara seksual, definisi dasar dari spesies adalah yang mampu bereproduksi secara sesuai. Definisi ini banyak yang gagal bagi banyak spesies mikroba (termasuk bakteri), karena mereka tidak bereproduksi secara seksual.

16 Defenisi Spesies Spesies di dalam mikrobiologi: - Koleksi strain mikroba yang berbagi banyak properti dan berbeda secara nyata dari grup strain lainnya. - Spesies diidentifikasi dengan membandingkan dengan type strains yang telah diketahui. type strain adalah kultur murni yang telah dikarakterisasi dengan baik,sebagai referensi untuk identifikasi yang belum diketahui. - Ada beberapa koleksi dari type strain; Contoh. American Type Culture Collection (ATCC), Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ), BCCM/LMG Bacterial Collection (Belgium)

17 The Three-Domain System

18 The Three-Domain System

19 Asal Usul Eukaryota oleh Proses Endosimbiosis

20 Asal Usul Eukaryota oleh Proses Endosimbiosis Asal usul sel eukaryota yang pertama telah menjadi perdebatan Eukaryota modern memiliki DNA di dalam nukleus (inti sel), mitokondria and chloroplasts Menganalisa properti DNA ini and prokaryota modern Baik Bakteri maupun Archaea saling berkontribusi nyata satu dan lainnya Hubungan Symbiosis 2 spesies hidup dengan bersentuhan secara langsung Endosimbiosis satu organisme hidup di dalam organisme lain Data mendukung teori ini

21 Bakteri Prokaryota Memiliki dinding sel peptidoglycan Binary fission Menggunakan bahan kimia organik/inorganik atau fotosintesis untuk memperoleh energi Prokayota Archaea Tidak memiliki peptidoglycan Hidup pada lingkungan yang ekstrim Termasuk: - Methanogens - Extreme halophiles - Extreme thermophiles

22 Jenis-Jenis Eukaryota Protozoa Algae Eukaryota bersel tunggal Menyerap bahan kimia organik Dapat pindah menggunakan pseudopods, cilia atau flagella Cth. Amoeba Eukaryote bersel tunggal/banyak Memiliki dinding sel bersellulosa Mendapatkan energi melalui fotosintesis Menghasilkan bahan molekuler and organik

23 Eukaryota Dinding sel mengandung chitin Jamur Menggunakan bahan kimia organik untuk menghasilkan energi Lumut dan jamur adalah multiselluler, mengandung miselia (yang terdiri dari benang-benang yang disebut hifa) Yeasts adalah bersel tunggal (unicellular)

24 Klasifikasi virus? Tidak ditempatkan di Domain atau Kingdom Kenapa? Spesies biasanya suatu populasi virus dengan karakteristik yang sama yang menempati suatu niche ekologi yang tertentu

25 Nomenclature

26 Nomenclature Penamaan ilmiah dari suatu mikroorganisme Diatur oleh Peraturan Internasional (The International Code of Nomenclature of Prokaryotes). Species/genus baru divalidasi dan dipublikasi di The International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (former: The International Journal of Bacteriology)

27 Peraturan untuk Penamaan Mikroorganisme Hanya ada 1 nama yang benar untuk 1 organisme Nama yang menyebabkan kesalahan harus ditolak Binomial nomenclature (Dua nama : nama genus & nama spesies/ephitet spesifik) Semua nama harus ditulis dalam huruf Latin - Kata pertama (Genus) selalu ditulis dengan huruf besar - Kata kedua (Species) tidak ditulis dengan huruf besar - Nama genus dan species Species, ditulis dengan digarisbawahi atau dicetak miring - Nama yang benar dari satu species atau taksa yang lebih tinggi harus ditentukan oleh publikasi yang sah, dan dan nanya harus sesuai dengan peraturan penamaan

28 Nama Ilmiah Mungkin merupakan suatu penghargaan bagi seorang ilmuwan Asal usul dalam bahasa Latin Contoh. Escherichia coli (E. coli) - penemu: Theodor Escherich - menjelaskan tempat hidupnya (habitat) (colon/intestine) Contoh. Staphylococcus aureus (S. aureus) - Clustered (staphylo), spherical (cocci) - Gold colored colonies (aureus) Contoh. Ralstonia solanacearum (R. solanacearum) - penemu : Ericka Ralston - menginfeksi tanaman famili Solanaceae

29 Nomenclature Nama umum/nama deskriptif : Nama-nama mikroorganisme mungkin umum digunakan, tapi bukan nama secara taksonomi Contoh: Tubercle bacillus / disease = tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) Meningococcus/ disease = meningitis (Neiserria meningitidis) Group A streptococcus (Streptococcus pyogenes)

30

31 Identifikasi

32 Bergey's Manual - Metode untuk membedakan dan mengidentifikasi bakteri yang disusun dalam Bergey's Manual of Determinative Bacteriology - Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Menyediakan penjelasan mengenai karakteristik fisik dan kimia dan sistem identifikasi dari bakteri yang penting

33 Bergey s Manual of Systematic Bacteriology Morphological characteristics Presence of various enzymes Serological tests Phage typing Fatty acid profiles DNA finger printing Sequence of ribosomal RNA Is still very difficult

34 Morphological characteristics: Useful for identifying eukaryotes Differential staining: Gram staining, acidfast staining Biochemical tests: Determines presence of bacterial enzymes Metode Identification A dichotomous key

35 Contoh Identifikasi Bakteri dengan Menggunakan Metode Klasik Mikrobiologi

36 Contoh Tes Biokimia untuk Identifikasi Bakteri

37 Contoh Tes Biokimia untuk Identifikasi Bakteri

38 Design a rapid test for a Staphylococcus aureus

39 Serology (ilmu yang mempelajari tentang serum dan respon imun nya) Combine known antiserum + unknown bacterium Slide agglutination ELISA Western blot Southern Blot DNA chip

40 Phage Typing Menentukan kepekaan suatu strain terhadap phage atau virus bakteri tertentu

41 DNA Fingerprinting

42 Terima Kasih