Microbiologie 2024-2025: Studie van micro-organismen PDF

MICROBIOLOGIE 2024-2025 Prof. dr. ir. Wim Soetaert  Inhoudstafel Hoofdstuk 1 Microbiologie, studie van de micro-organismen Hoofdstuk 2 Microbiële diversiteit Hoofdstuk 3 Celstructuur en functie in bacteriën en Archaea Hoofdstuk 4 Nutritie, cultuur en metabolis...

MICROBIOLOGIE 2024-2025 Prof. dr. ir. Wim Soetaert  Inhoudstafel Hoofdstuk 1 Microbiologie, studie van de micro-organismen Hoofdstuk 2 Microbiële diversiteit Hoofdstuk 3 Celstructuur en functie in bacteriën en Archaea Hoofdstuk 4 Nutritie, cultuur en metabolisme van micro-organismen Hoofdstuk 5 Microbiële groei Hoofdstuk 6 Metabolische diversiteit: fototrofie, autotrofie, chemolithotrofie Hoofdstuk 7 Metabolische diversiteit: Katabolisme van organische verbindingen Hoofdstuk 8 Nutriëntencycli, bioremediatie en symbiose Hoofdstuk 9 Microbiële symbiosen Hoofdstuk 10 Microbiële diversiteit en evolutie Hoofdstuk 11 Proteobacteria Hoofdstuk 12 Bacteria: Gram-positieve en andere Bacteria Hoofdstuk 13 Archaea Inhoudstafel Hoofdstuk 14 Industriële biotechnologie Hoofdstuk 15 Afvalwaterbehandeling, waterzuivering en wateroverdraagbare microbiële ziektes Hoofdstuk 16 Virologie Hoofdstuk 17 Genetica Hoofdstuk 18 Eukaryote micro-organismen Hoofdstuk 19 Controle van microbiële groei Hoofdstuk 20 Microbiële interacties met mensen Hoofdstuk 21 Immunologie Hoofdstuk 22 Epidemiologie Hoofdstuk 1 Microbiologie: studie van de micro-organismen Inhoud Hoofdstuk 1 Microbiologie, studie van de micro-organismen 1.1 Wat is microbiologie? 1.2 Belang van micro-organismen 1.3 Historiek van de microbiologie 1.4 Microscopie  1.1. Wat is microbiologie? Studie van de micro-organismen (MO) Organismen opgebouwd uit 1 cel of meerdere cellen, waarbij geen of zeer weinig celdifferentiatie optreedt Bacteriën, gisten, schimmels, micro-algen, virussen Macro-organismen: planten en dieren: meercellig en sterk gedifferentieerde cellen Bacteriologie: studie van de bacteriën (prokaryote MO) Mycologie: studie van de gisten en schimmels (eukaryote MO) Virologie: studie van de virussen Micro-organismen als cel De cel is de fundamentele eenheid van alle leven en bestaat uit: Celwand Cytoplasmatische membraan: semi-permeabel → Cel is een open en dynamische structuur Cytoplasma Organellen DNA & RNA, eventueel in een nucleus bij eukaryoten  Elementen van de cel - prokaryoten Hebben geen echte kern Transcriptie en translatie gebeuren in het cytoplasma Elementen van de cel - eukaryoten Hebben veel complexere cellen, bezitten een duidelijke celkern Transcriptie gebeurt in de kern, translatie in het cytoplasma Algen, fungi en protozoa zijn voorbeelden van eukaryote micro- organismen Grootte varieert enorm: van 0.2 µm tot enkele honderden µm  Nucleus of kern In Eukaryoten komt DNA voor in de kern De DNA-moleculen zijn geassocieerd met eiwitten en vormen chromosomen Eukaryoten zijn typisch diploïd (soms ook haploïd) Tijdens de celdeling treedt mitose op Haploïde gameten worden gevormd na de meiose Fusie van twee gameten levert de diploïde zygote  1.2. Belang van micro-organismen Vormen de grootste massa van levende organismen op aarde Komen bijna overal voor, zelfs diep in de aarde in gesteenten Geen andere levensvorm is zo belangrijk voor de ondersteuning en onderhoud van het leven op aarde Eerste levensvormen op aarde waren MO: ze bestonden al miljarden jaren voor de komst van planten en dieren MO produceerden de eerste zuurstof op de aarde (cyanobacteriën) die leidden tot vorming van eukaryoten en uiteindelijk de mens Een mens is een verzameling van menselijke én microbiële cellen Een mens is een wandelende bioreactor met menselijke én microbiële cellen en genen # cellen # genen Menselijke cellen 3.1013 23.000 Microbiële cellen 4.1013 >5.000.000 (vooral darmflora) Verhouding MO/mens 1,3 >200  Belang van het menselijk microbioom Onze darmflora is van essentieel belang voor onze gezondheid Onze darmflora produceert essentiële vitamines Onze darmflora is van belang bij de vertering van ons voedsel Onze darmflora is van groot belang voor ons immuunsysteem Onze darmflora heeft invloed op onze psychologie en geluksgevoel Onze darmflora heeft invloed op ons gedrag en manipuleert ons zelfs Onze huidflora beschermt de huid door lichte verzuring De vaginale gezondheid wordt bepaald door melkzuurbacteriën die de vagina verzuren en beschermt tegen infecties enz. MO en hun natuurlijke omgeving In de natuur leven MO in populaties Groep cellen ontstaan door opeenvolgende celdeling uit éen enkele cel Habitat: de omgeving waarin een MO leeft Microbiële gemeenschap Verschillende populaties die samenleven Een ecosysteem = micro-organismen + omgeving Het ecosysteem wordt sterk beïnvloed door het microbieel leven en verandert met de tijd – Aërobe MO kunnen een habitat anoxisch maken –Anoxische omgeving begunstigt de groei van anaërobe MO Ecosystemen kunnen ontstaan en weer verdwijnen in de loop van de tijd  Impact van MO op de mens Tot begin 20e eeuw waren infectieziekten de voornaamste doodsoorzaak Nu zijn infectieziekten niet meer zo lethaal (in ontwikkelde landen) als gevolg van: – Betere kennis ziekteprocessen – Betere hygiëne en publieke gezondheidszorg – Gebruik van anti-microbiële stoffen infectieziektes  MO als veroorzakers van ziektes Ondanks de vooruitgang in ontwikkelde landen blijven infectieziektes een belangrijk gevaar: – AIDS – Multiresistente bacteriën (“ziekenhuisbacterie”) In de ontwikkelingslanden blijven infectieziekten een zeer belangrijke doodsoorzaak: – Malaria – Tuberculose – Cholera – Slaapziekte – Mazelen –… Nuttige MO Veruit de meeste micro-organismen zijn niet pathogeen, slechts een kleine minderheid veroorzaakt ziektes Integendeel, ze zijn vaak zeer nuttig: – Spelen een sleutelrol in het ecologisch evenwicht op Aarde – Onze darmflora is essentieel voor de menselijke gezondheid – Industrieel gebruik in de voedingsindustrie: gefermenteerde levensmiddelen zoals yoghurt, bier, wijn, kaas,… – Van enorm belang in de landbouw – Steeds meer gebruikt voor de industriële productie van chemische stoffen, farmaceutica, voedingsingrediënten, enz: “industriële biotechnologie”  MO en landbouw Landbouw is zeer sterk afhankelijk van de activiteit van micro- organismen, vooral in de bodem – Stikstoffixatie in de wortelknobbeltjes van vlinderbloemigen (leguminosen) – Afbreken van afvalstoffen tot stoffen die weer geassimileerd kunnen worden door planten (humus) Cellulose-afbrekende MO in de rumen van herkauwers: gebruik van cellulose (uit gras, hooi,…) Ook negatieve effecten: economische verliezen door dier- en plantenziektes zoals varkenspest, schimmelziektes, Botrytis rot, aardappelplaag,… Stikstoffixatie in leguminosen  Wortelknobbeltjes Micro-organismen en voeding Microbieel bederf zorgt jaarlijks voor enorme economische verliezen Voedselinfectie en voedselintoxicatie Maar ook fermentatie van levensmiddelen → Stabiliseert ze en maakt ze lekkerder Melk wordt omgevormd tot yoghurt, kaas,… http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/18/Salami_aka.jpg/240px-Salami_aka.jpg Zuurkool, salami, ingelegde augurken, olijven,… Brood wordt gemaakt met gist (MO) Alcoholische dranken: bier en wijn worden gemaakt met gist (MO)  Micro-organismen en voeding Vele voedselingrediënten worden industrieel via fermentatieprocessen geproduceerd: MonoSodiumGlutamaat (MSG): smaakversterker Citroenzuur: organisch zuur Lysine: in veevoeding Verdikkingsmiddelen: xanthaan in ketchup Biokleurstoffen: astaxanthine in roze zalm Biosmaakstoffen en aroma’s … industriële fermentoren  MO voor energie en milieu Microbiële remediatie: – MO breken afvalstoffen af in waterzuiveringsinstallaties – MO breken olievlekken, solventen, pesticiden, … af “in situ” op de plaats van de contaminatie in bodem of water Biobrandstoffen: – Bio-ethanol wordt gemaakt via fermentatie met MO uit suikerriet, suikerbiet, granen, hout,…: reeds meer dan 100 miljoen ton per jaar en sterk groeiende productie – Methanogene bacteriën vormen biogas (CH4) uit organisch afval: gebruikt voor groene stroom en warmteproductie Microbial mining: Laagwaardige ertsen (vooral kopererts) worden uitgeloogd met behulp van MO (bioleaching) waterzuiveringsinstallatie  Bio-ethanol fabriek 1.3 Historiek van de microbiologie Robert Hooke (1635 – 1703) Uitvinder van de microscoop Bestand:Hook micro.jpg Hij illustreerde als eerste een micro-organisme: schimmel  Antoni Van Leeuwenhoek (1632 – 1723) Beschreef voor het eerst de aanwezigheid van beweeglijke MO in een waterdruppel: “animalcules” Replica van de microscoop van Antoni van Leeuwenhoek Edward Jenner (1749-1823) 1796 - Eerste vaccin tegen pokken Edward Jenner  Ferdinand Cohn (1828 – 1898) Bestudeerde eerst planten en algen, maar later ook bacteriën (zag hij als planten) Beschreef als eerste het sporulatieproces bij bacteriën Legde de basis voor de bacteriële classificatie Gebruikte katoenen stop op flessen om contaminatie te voorkomen Pasteur (1822 – 1895) Het verwerpen van de “spontane generatie” Spontane generatie: de hypothese dat levende organismen kunnen ontstaan uit niet-levende materie Louis Pasteur kon deze hypothese verwerpen via experimenten met een zwanennek kolf Experimenten van Louis Pasteur met de zwanennek kolf Pasteur (1822 – 1895) Pasteur redeneerde dat de MO die Bestand:Louis Pasteur.jpg voedselbederf veroorzaken, afkomstig zijn uit de lucht Hij introduceerde het idee dat gesteriliseerd voedsel, dat vervolgens beschermd wordt tegen contaminatie, niet bederft → pasteurisatie (1864)  Ontdekking van fermentatie Pasteur werd om hulp geroepen door brouwers die hun fermentaties zagen mislukken. Pasteur ontdekte dat de problemen werden veroorzaakt door contaminerende melkzuurbacteriën (“maladies”) en introduceerde aseptische technieken (pasteurisatie) in het bierbrouwproces om infecties te vermijden. Pasteur zag als eerste in dat levende micro-organismen bepaalde chemische stoffen (metabolieten) konden produceren die het medium veranderden (ethanol, melkzuur,…). Hij zag in dat de gevormde metabolieten van fermentatieprocessen sterk verschillend waren en afhankelijk van het “soort” micro- organisme. Ontdekking van fermentatie Pasteur identificeerde levende gist als het verantwoordelijke agens dat essentieel was voor de alcoholproductie De algemene gedachte was dat fermentatie een chemisch proces was: grote controverse tussen Pasteur (levende MO) en Liebig (chemisch proces) Discussie werd beslecht door Büchner via de ontdekking van enzymen (En Zyme = in gist): beiden hadden gelijk!  Koch (1843-1910) en infectieziektes Koch kon experimenteel bewijzen dat infectieziektes veroorzaakt worden door micro-organismen Hij gebruikte anthrax bacteriën (Bacillus anthracis) en muizen als modelsysteem Hij ontwikkelde daarvoor methoden van “zuivere cultuur” van MO Hij definieerde 4 criteria waarmee een micro-organisme wordt gelinkt aan een ziekte: De postulaten van Koch  Joseph Lister (1827-1912) 1867 – eerste aseptische operatie (toepassing van de principes van Pasteur) + wonden desinfecteren met fenol leidde tot sterk reductie van de sterftecijfers van operaties Martinus Beijerinck (1851 – 1931) Ontwikkelde de techniek van de aanrijkingscultuur – Isolatie van de eerste zuivere culturen van vele bodem en aquatische micro-organismen – Ontdekte S-oxiderende en S-reducerende bacteriën, N- fixerende bacteriën, Lactobacillus, … Via selectieve filtertechnieken toonde hij aan dat – een virus kleiner is dan een bacterie – Een virus geïncorporeerd wordt binnen een cel → Grondlegger van de virologie  Sergei Winogradski (1856 – 1953) Toonde het principe van chemolithotrofie aan: de oxidatie van anorganische componenten voor de generatie van energie Toonde ook aan dat nitrificerende bacteriën autotroof zijn: ze halen hun koolstof uit CO2 Alexander Fleming (1881-1955) Ontdekte in 1929 “per toeval” penicilline – Agarplaat besmet met penseelschimmel – Geremde groei van bacteriën rond de schimmelkolonie Nobelprijs Geneeskunde in 1945 voor de ontdekking en helende werking van penicilline  Moderne era van de microbiologie 1953 – Watson & Crick: Ontdekking van de DNA structuur De microbiële genetica legde de basis voor de ontwikkeling van de moleculaire biologie Micro-organismen zijn nog steeds het werkpaard bij uitstek in de moleculaire biologie “Whole genome sequencing” van micro-organismen Vandaag kan het volledige genoom van MO worden ontcijferd (sequencing) en geanalyseerd (bio-informatica) Vervolgens kan het MO gericht genetisch worden gemodificeerd  Bio-informatica Industriële biotechnologie en synthetische biologie Sequencing: het genoom van MO kan vandaag steeds sneller worden bepaald Metagenomics: het genetisch materiaal van een heel ecosysteem met duizenden MO kan samen worden bepaald Bio-informatica: de analyse van het genoom van MO gaat steeds beter en sneller Synthetische genen worden vandaag reeds vlot aangemaakt en gebruikt in de industriële biotechnologie Synthetische micro-organismen zijn in 2010 gemaakt door J. Craig Venter  J. Craig Venter ontwikkelde het eerste synthetisch micro-organisme in 2010 1. Het volledige genoom van een Mycoplasma mycoides wordt in kleine stukjes chemisch gesynthetiseerd 2. De kleine stukjes DNA worden zoveel mogelijk in vitro “geplakt” tot grotere stukken DNA 3. In een gist worden de grotere stukken DNA geassembleerd tot een volledig genoom 4. Het volledig genoom wordt getransplanteerd in een “lege” Mycoplasma capricolum ontdaan van zijn DNA 5. Na opstart van het celmetabolisme bekomt men een synthetische Mycoplasma mycoides vergelijkbaar met het “origineel” Synthetische micro-organismen Synthetisch genoom Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 “Synthia” Hoofdstuk 2 Microbiële diversiteit Inhoud Hoofdstuk 2 Microbiële diversiteit 2.1 Evolutionaire geschiedenis van micro-organismen 2.2 Morfologische diversiteit 2.3 Celgrootte en relatieve ‘kleinheid’ 2.4 Metabolische diversiteit 2.5 Extremofiele MO  2.1. Evolutionaire geschiedenis van MO Microbiële wereld Organismen Infectueuze agentia (levend) (niet-levend) Prokaryoten Eukaryoten virussen viroiden prionen (unicellulair) Eubacteria Archaea Algae Fungi Protozoa Andere (multicellulaire organismen) Ontstaan van het leven op aarde Alle cellen zijn vrij gelijkaardig opgebouwd Waarschijnlijk is er één gemeenschappelijke voorouder van al het leven op aarde: LUCA (Last Universal Common Ancestor) Eerste leven: molecule RNA? Eerste cel: bacterie Honderden miljoenen jaren van evolutie Cellen → populaties → microbiële gemeenschappen → diversificatie en verbetering van de cellen  MO hebben een enorme impact gehad op onze aarde Vroege aarde was zuurstofloos: enkel anaerobe MO kwamen voor vanaf ca. 4 miljard jaar geleden Cyanobacteriën waren eerste MO die O2 produceerden vanaf ca. 3 miljard jaar geleden Initieel reageerde alle O2 weer weg met andere elementen (O2 sinks), vooral met ijzer in de oceanen tot ijzeroxiden Pas nadat alle O2 sinks gesatureerd waren steeg de zuurstof concentratie in de atmosfeer tot significante waarden (2 miljard jaar) Door de accumulatie van zuurstof op aarde stierf heel veel leven uit: the great oxidation event – the oxygen crisis 2,1 miljard jaar oud gesteente vooral bestaand uit ijzeroxyden  The great oxidation event MO hebben een enorme impact gehad op de geschiedenis van onze aarde De zuurstofconcentratie in de atmosfeer steeg tot hoge waarden (huidige O2 concentratie bedraagt 21 %) Methaan is een krachtig broeikasgas dat initieel gevormd werd door methaanvormende MO en zorgde voor een warme aarde De zuurstof vergiftigde de strikt anaerobe methanogene MO en het gevormde methaan reageerde weg met de zuurstof in de atmosfeer Zeer sterke afkoeling van de aarde gedurende 300 miljoen jaar (!) snowball earth snowball earth  Anoxische omstandigheden Steeds meer O2 op aarde De evolutionaire boom van het leven Alle cellen en virussen evolueren met de tijd Vergelijken van genetische informatie (16S rRNA) → bepaling van de fylogenetische verwantschap Het 3 domeinen model van Woese – Bacteria – Archaea – Eukarya De 3 domeinen van het leven LUCA  Endosymbiont hypothese Het DNA binnen mitochondriën en chloroplasten vertoont erg grote overeenkomsten met het DNA van bepaalde prokaryoten Men neemt dan ook aan dat – Chloroplast = geïncorporeerde cyanobacterie – Mitochondrion = geïncorporeerde chemo-organotrofe bacterie Evolutionnaire vorming van eukaryote cellen: Genen, genomen en eiwitten Het genoom van E. coli is 4,68 M bp groot en bevat 4.390 genen Eukaryoten hebben veel meer genen dan prokaryoten: Mens heeft 3 miljard bp, ca. 1.000 keer meer dan E.coli Mens heeft 23.000 genen, ca. 5 keer meer dan E.coli Planten hebben tot 100 keer meer DNA! De populier bv. bevat 485 miljard bp (50.000 genen) reden: meer mogelijkheden tot verdediging en bescherming (planten zijn niet mobiel) De expressie van genen wordt strikt gereguleerd zodat niet alle eiwitten tegelijkertijd worden aangemaakt  DNA in microbiële cellen Nucleoid De geaggregeerde massa DNA van bacteriën en Archaea De meeste prokaryoten zijn haploïd Bevat de zgn. ‘housekeeping’ genen Plasmiden Circulair extrachromosomaal DNA Bevatten specifieke niet-essentiële genen (bvb. antibiotica resistentie) 2.2. Morfologische diversiteit  Celmorfologie MO hebben zeer diverse celvormen: Bolvormig (coccen) Staafvormig (Bacillen) Gebogen staafje (spirillum) Spiraalvormig (spirocheten) Soms ongewone vormen Knopvormend → herkenbare bacteriën Gesteeld Filamenteus Bij sommige soorten is de vorm een vast gegeven, bij andere soorten is de morfologie erg variabel in functie van de groei omstandigheden of levenscyclus Bolvormig: coccen Staafjes: bacillen (coccus = “bes” in Grieks) (bacillus = “staaf” in latijn)  Bolvormig: coccen Staphylococcus Lactococcus (staphyle = “druif”) (komt voor in melk en kaas) Staafjes Escherichia coli Bacillus Tetraden: Sarcina Kettingen: Streptococcus (streptos = “gedraaid, ketting”) Spiraalvormig: spirocheten Gesteeld: Caulobacter Kommavormig: Vibrio Filamenteus Knopvormend: gist Cyanobacteria: Anabaena  Cyanobacteria: Spirulina Eukaryoten Eukaryote micro-organismen vertakken vroeg op de evolutionaire boom Planten en dieren vertakken pas in de kruin Eukaryote micro-organismen zijn de voorouders van de huidige meercellige eukaryoten  Eukaryote micro-organismen: gisten Typevb: Saccharomyces cerevisiae: bakkersgist Eukaryote micro-organismen: fungi Penseelvormig: Penicillium Handvormig: Aspergillus Eukaryote micro-organismen: Diatomeeën  Eukaryote micro-organismen: Diatomeeën Eukaryote micro-organismen Paramecium: Penicillium: pantoffeldiertje penseelschimmel Volvox algen Korstmos (lichen): associatie van een alg en een schimmel Paramecium: pantoffeldiertje Kolonievormende alg: Volvox  Volvox: kolonievormende alg Virussen Rhabdovirus Zijn geen cellen, in wezen zijn het al dan niet verpakte nucleïnezuren Virussen balanceren op het grensvlak tussen de levende en dode materie Zijn niet in staat tot zelfstandig leven Zijn enkel in staat tot replicatie en groei Bacteriofaag λ Bacteriophage door infectie van een gastheercel Virussen zijn dus obligaat parasitair Veel virussen veroorzaken ziekten Maar virussen zijn ook een belangrijke motor van de evolutie  2.3. Celgrootte en relatieve ‘kleinheid’ Hoe klein zijn micro-organismen? Virus 0,01 - 0,3 μm Schimmel 12 -100 μm Gist Bacterie 5 - 10 μm 0,5 - 5 μm Oppervlakte (S) – volume (V) verhouding Hoe kleiner de cel, hoe hoger de S/V-verhouding  Invloed van de oppervlakte/volume verhouding Hoe hoger de S/V-verhouding hoe sneller de groei Kleinere MO kennen een snellere groei en evolutie! → Snellere groei door betere nutriënten uitwisseling aan het oppervlakte van de cel → Snellere evolutie: Mutatiesnelheid is min of meer gelijk in alle cellen Maar: hogere replicatiesnelheid door snellere groei → meer mutaties Onmiddellijke expressie van de mutatie doordat prokaryoten haploïd zijn Limieten van de celgrootte: uitzonderlijk klein Nanoarchaeum ▪ Een van de kleinste cellulaire organismen (d = 0.4 µm): = 1% van volume van E. coli ▪ Heeft op één na het kleinste gekende genoom (491 kbp) ▪ Leeft obligaat in symbiose met de crenarchaeoot Ignicoccus ▪ Hangt zeer sterk af van de gastheercel voor zijn metabolische noden 96  Limieten van de celgrootte: uitzonderlijk groot Epulopiscium fishelsoni Thiomargarita namibiensis (tot 600 µm lang (= 0,6 mm!) (100 – 300 µm diameter) Grootst gekende Bezit tot duizend prokaryoot: soms genoom kopieën in tot 750 µm breed één enkele cel! 2.4. Metabolische diversiteit van MO Energy Sources Chemo-organotrofen Bekomen energie via de metabolisering van organische stoffen: de bekomen energie wordt opgeslagen als ATP Strikt aëroben metaboliseren de organische stoffen in aanwezigheid van O2 Strikt anaëroben metaboliseren de organische stoffen in de afwezigheid van O2 Facultatief aëroben: kunnen beide Chemo-lithotrofen Halen hun energie uit het metabolisme van anorganische stoffen Deze anorganische stoffen zijn vaak de afvalproducten van het chemo-organotroof metabolisme Fototrofen Bevatten fotosynthetische pigmenten Halen hun energie (ATP) uit licht ipv uit chemische stoffen Oxygene fotosynthese → productie van O2 door cyanobacteriën en algen Anoxygene fotosynthese: → geen productie van O2 in purper en groene bacteriën  Heterotrofen vs. autotrofen Heterotrofe MO hebben organische verbindingen nodig als C-bron → Chemo-organotrofen zijn per definitie heterotroof Autotrofe MO kunnen CO2 gebruiken als C-bron → Chemo-lithotrofen en fototrofen Mixotrofen Organismen die verschillende bronnen van energie en koolstof kunnen gebruiken: Fototroof en heterotroof Lithotroof en organotroof Autotroof en heterotroof … Paramecium bursaria Euglena gracilis  2.5. Extremofiele MO Extremofiele MO komen voor in extreme omgevingen waar de meeste levensvormen niet kunnen overleven: Extreem koud of warm Extreem zuur of basisch Sterk zout Radioactief Veel van deze extremofielen zijn Archaea, maar ook veel gewone bacteriën houden van het extreme Warm (95 °C) : geisermeer Grand prismatic spring, Wyoming Koud: Antarctica  Sneeuwalgen (Chlamydomonas nivalis) This is a patch of green snow, colored from the presence of Chlamydomonas algae. This is green Antarctic snow. The snow is green due to the presence of Chlamydomonas algae.  Rode sneeuwalgen http://realdoctorstu.files.wordpress.com/2010/12/red_algae.jpg?w=450h=285 Zuur: maagbacterie Helicobacter pylori (veroorzaakt maagzweren)  Basisch: Mono meer (Californië) Zout: Salar de Uyuni (Bolivië) Salar de Uyuni (Bolivië)  Extreem halofiel: Halobacterium salinarium Radioactief: Deinococcus radiodurans Polyextremofiel: overleeft koude, vacuum, dehydratie, zuur en extreem hoge radioactiviteit Overleeft 15.000 Gy (mens wordt gedood door 10 Gy) Heeft meerdere gencopiën en een erg efficiënt DNA repair systeem