基于dna的方法

DNA的方法在识别和使用分类种细菌包括dna dna杂交,DNA指纹分析,DNA测序。DNA DNA杂交,最初在1980年代开发的,用于确定来自不同有机体的DNA序列的相似性。的相似程度,反映在一个DNA链的程度从被动地跟感兴趣的生物(高度)一条DNA链从一个已知的生物。杂交越不稳定,越快速加热时DNA链将分离;因此,低DNA熔点通常建议低程度的序列相似性。dna dna杂交是最有价值的确定的遗传相似度属和物种水平。

DNA指纹分析方法主要为细菌鉴定中心的使用聚合酶链反应(PCR)。例如,重复element-PCR目标特定DNA片段,在细菌基因组中随机重复。重复元素的识别是很强大的,能够解决细菌在种内的水平。DNA测序方法,包括全基因组测序茎和序列分析(二),同样被证明是有用的在细菌的鉴定。二,需要DNA测序的子集的所谓管家(或守恒)基因,已经被证明可以提供解决种内的水平。

16 s rRNA分析

进化亲缘也可以评估通过测序16 s核糖体rna,基因那编码的核糖核酸组件的小亚基的细菌核糖体(16 s是指沉积的速率,在斯维德贝格单位,RNA分子在离心力场中)。的16 s rRNA基因存在于所有细菌,和相关的形式发生在所有细胞。的16 s rRNA基因的大肠杆菌是1542核苷酸长,和它的一些地区双链,而其他地区是单链。单链区域经常形成循环,因为缺乏互补的基础上反对链。自16 s rRNA也做出了很明确的接触许多不同的核糖体蛋白质本身,和其他地区速度在自发的随机突变可以改变基地rRNA的顺序是缓慢的。任何变化序列在一个站点必须由另一个变化补偿核糖体在核糖体rna或其他地方蛋白质,以免核糖体不能正确装配或功能蛋白质合成和细胞死。

的分析16 s rRNA序列从许多生物透露,部分分子的经历快速的基因变化,从而区分不同物种在同一属。其他职位变化非常缓慢,允许更广泛的分类水平不同。的比较16 s rRNA序列定量和生物之间是基于一组定义的假设。假设的基础发生变化,建立在一个物种是常数不太可能是正确的。的变化地球的环境预计会改变生态利基市场或选择压力影响突变的速率和速率不同的物种进化。

激进的区别古生菌和细菌,这是明显的作文他们的脂质和细胞壁和利用不同的代谢途径,酶,酶代数余子式,也反映在核糖体rna序列。细菌和古细菌的核糖体rna是不同的来自真核核糖体rna。这表明细菌和古细菌线从常见的分化前体有些在真核细胞发达。这项提议也意味着真核行非常古老,大概没有来自任何目前已知的细菌。人们之前认为真核细胞出现当一些细菌细胞吞噬另一种类型的细菌。这些细菌可能形成共生关系吞噬细胞的继续生存,但逐渐丧失了它的独立性和呈现的属性细胞器。虽然最初的真核细胞可能是也可能不是来自细菌,它仍然是有可能的是,如果不确定,真核细胞器(如,线粒体和叶绿体)是细菌的后代,是真核细胞共生的一个例子寄生。

早期假设关于生命起源的建议第一个细胞获得能量从分解的营养丰富的有机液体环境提出形成早期海洋的行动和强烈的光太阳辐射在早期,厌氧气氛。的过程光合作用可能进化的比较晚的逐渐枯竭的丰富的营养来源。另一方面,核糖体rna序列分析地方光合能力在几乎所有主要的分歧和表明,光合细菌属中非光合属密切相关。由于光合作用是高度保守的,从力学上看复杂的过程,不可能进行光合作用的能力进化在不同的时间不同的生物体。更广泛地分布在原核生物中lithotrophy(从希腊语lithos,意思是“石头”),获得能量的转移的能力电子从氢天然气无机受体。有人提出,地球上最早的生命形式的lithotrophic使用新陈代谢初,光合作用是后来加进细菌的祖细胞。nonlithotrophic和中非光合形式发现今天出现的最早形式的细菌,尽管他们已经失去了能力lithotrophy和光合作用。

lithotrophy的提议是广泛分布在细菌生物光合作用之前开发表明,古生菌来自一线不同的血统的细菌。唯一的光合archaeon,Halobacterium一个完全不同类型的光合作用,不使用叶绿素在大蛋白复合物激活一个电子,如植物和细菌。相反,它使用一个单一的蛋白质,细菌视紫红质,视网膜吸收光能量的一种形式维他命A激活一个质子(氢离子)。

从细菌核糖体rna序列的分析是密切相关的一个另一个显示几个奇怪这些生物之间的关系。例如,支原体,这似乎是不同于其他细菌,它们很小,缺乏细胞壁、有一个非常小的基因组和细胞中固醇membranes-actually相关一些革兰氏阳性梭状芽胞杆菌的基础上的核酸序列。这种情况下强调了依赖的风险表型性状(可观测的特点,如缺乏细胞壁)分配的进化或遗传关系。事实上,有很多不支持分组的细菌的RNA序列分析。

一个限制16 s rRNA然而,序列分析是其分辨率低于属水平差。生物的数量在给定属驻留在相同的栖息地有独一无二的16 s rRNA基因型。然而,这些独特的基因型是否表明不同的物种通常不能确定从核糖体rna信息。