SisMik 1 Pengantar SisMik 2024.pdf

Pengantar Sistematika Mikrobia 1 Dr.rer.nat. Abdul Rahman Siregar, S.Si., M.Biotech. Lab. Mikrobiologi – Fakultas Biologi UGM Kode Mata Nama Mata Bobot Status Mata Mata Kuliah...

Pengantar Sistematika Mikrobia 1 Dr.rer.nat. Abdul Rahman Siregar, S.Si., M.Biotech. Lab. Mikrobiologi – Fakultas Biologi UGM Kode Mata Nama Mata Bobot Status Mata Mata Kuliah Semester Kuliah Kuliah (sks) Kuliah Prasyarat BISB211502 Sistematika 3-1 Gasal. Wajib Biokimia (BIO 30101); Mikrobia Mikrobiologi (BIO 40501); Teknik Biokimia (BIO 40102) CPMK1 Mahasiswa mampu menjelaskan dan mengaplikasikan konsep klasifikasi fenetik mikrobia CPMK2 Mahasiswa mampu menjelaskan dan mengaplikasikan konsep klasifikasi molekuler mikrobia CPMK3 Mahasiswa mampu menjelaskan secara umum keanekaragaman mikrobia di alam beserta fungsinya CPMK4 Mahasiswa mampu mengidentifikasi dan membuat tata nama pada mikrobia serta dapat memahami konsep culture colection CPMK5 Mahasiswa mampu menghubungkan teori sistematika mikrobia dengan aktivitas pengamatan di laboratorium  Penilaian Komponen Nilai Kuliah Bobot Quiz 10 Tugas 25 UTS 25 UAS 25 Komponen lain sesuai keperluan 15 TOTAL 100 NILAI AKHIR MATA KULIAH= 75% Nilai Kuliah + 25% Nilai Praktikum Masih ingat kan...?? Mikrobiologi..?? Aspek Biologis Genetika Fisiologis Ekologis Sistematika Pengertian Sistematika ilmu yang mempelajari keanekaragaman mahluk hidup serta hubungan antar sesamanya, baik hubungan yang bersifat kemiripan (fenetik) maupun yang bersifat kekerabatan (filogenetik). Sistematika Mikrobia..??? Bidang kajian Sistematika praktek taksonomi yaitu proses Sistematika penataan organisme ke dalam suatu Klasifikasi kelompok (takson) berdasarkan hubungan kemiripan Tatanama cara pemberian nama ilmiah mahluk hidup menurut kode tatanama. proses dan hasil penentuan apakah suatu organisme yang belum dikenal merupakan Identifikasi anggota kelompok yang sudah diketahui sebelumnya atau bukan. TAKSONOMI..? Taksonomi : ilmu yang mempelajari teori klasifikasi yang mencakup dasar, prinsip serta aturan klasifikasi. Sistematika VS Taksonomi Sejarah Klasifikasi Makhluk Hidup Aristoteles (-mid 1800an) Dunia Plantae E. Haeckel (1866) Dunia Animalia Dunia Plantae Dunia Animalia Dunia Protista E. Chalton (1937) Prokariotae R.H. Whittaker (1969) Eukaryotae Dunia Plantae Dunia Animalia Carl Woese (1978) Dunia Protista Domain Bacteria Dunia Monera Domain Arkhaea Dunia Fungi Domain Eukarya Carol J. Bult (1996) Selesai sequencing genome Methanococcus janashii (Arkhaea) Salomon et al. (2002) Dunia Plantae Dunia Fungi Dunia Animalia Dunia Bakteria Dunia Protista Dunia Arkhaea Dasar Klasifikasi molekul RNA ribosomal Carl Woese 16S rRNA (Arkhaea- Bakteria) 18S rRNA (Eukarya) organisasi internal sel nutrisi, struktur R.H. Whittaker organisasi selular Struktur organisasi internalsel E. Chatton (prokariotik-eukariotik) E. Haeckel Morfologi (mikroskopis) dan fisiologi Kenampakan morfologi luar Aristoteles Sistem Klasifikasi Kemiripan sifat FILOGENETIS Hubungan FENETIS evolusi Dasar (Pendekatan) Sistem Klasifikasi Klasifikasi klasik monotetik Klasifikasi numerik-fenetik- politetik Klasifikasi kimiawi (khemotaksonomi) Klasifikasi molekular (taksonomi molekular) Taksonomi polifasik Klasifikasi dan Hirarki Taksonomis Hierarki Taksonomis Domain Eukarya Bakteria Arkhaea Dunia Plantae Bakteria Arkhaea Phylum Anthophyta Proteobacteria Crenarcheota Classis Monocotyledoneae Gamma Proteobacteria Thermoprotei Ordo Commelinales Enterobacteriales Sulfolobales Familia Poaceae Enterobacteriaceae Sulfolobaceae Genus Zea Salmonella Sulfolobus Species Zea mays S. dysenteriae Slf. metallicus Tatanama (Nomenclature) International Code of Bacterial Nomenclature (Sneath, 1992) → Bacteria dan Archaea International Code of Botanical Nomenclature (Greuter et al., 1994) → Fungi dan Algae International Code of Zoological Nomenclature (Ride et al., 1985) → Protozoa Nomenclature of virus → various approches Tatanama (Nomenclature) Aturan Sistem Penamaan (Nomenclature): binomial Nama spesies terdiri dari dua kata Bahasa Latin atau diperlakukan sebagai bahasa Latin Nama genus diawali dengan huruf kapital e.g. Bacillus Penunjuk spesies ditulis dengan huruf kecil e.g. subtilis Nama spesies : Bacillus subtilis Tatanama Virus (Nomenclature) Nomenclature of viruses do not obey the binomial nomenclature Named after the disease → Smallpox virus Name after the places where the disease first reported → Newcastle disease virus Host and signs of disease → Tobacco mozaic virus Latin and Greek words → Coronavirus Virus discovers → Ebstain-Barr virus How they were originally thought to be contracted → influenza virus (the “influence” of bad air) Combinations of the above → Rous Sarcoma virus Konsep Spesies Takso-spesies similarity index  70 (numerical taxonomy) Nomen-spesies share the same type strain Geno-spesies Genetic exchange Genomic-spesies DNA relatedness value 70% Modern systematics Identification : microbial ecology, industrial, biotechnology, diagnostic hospital microbiology Current trends : Modern microbial systematics Chemistry: chemosystematics Molecular biology: molecular systematics Data handling: numerical phenetic systematics Chemotaxonomy Chemotaxonomy: amino acids, lipids, polysacharides, proteins, enzymes, whole-cell GC HPLC PyMS (Pyrolysis Mass Spectrometry) Electrophoresis  Numerical phenetic taxonomy Numerical phenetic taxonomy: phenotypic test & computer analysis Cultural : colonial morphology, pigmentation Morphological : cell shape, staining reaction, motility Physiological : growth temp., anaerobic growth Biochemical : acid from carbohydrates, nitrate reduction Nutritional : carbon sources Chemotaxonomic: amino acids, cell wall, membrane lipids Inhibitory tests: sensitivity to antibiotics Serological : agglutination Genomic : mol % GC, DNA-DNA reassociation Molecular systematics Molecular systematics (phylogenetic): nucleic acids analysis (evolutionary relationships: phylogeny tree) DNA sequencing (16S, 18S rDNA) DNA-DNA hybridization Molecular fingerprinting Polyphasic systematics Polyphasic systematics: integrated use of genotypic and phenotypic data Congruence: chemotaxonomic, numerical phenetic and molecular systematics Tree of Life: Three Domain  Domain Karakteristik Bakteria Archaea Eukarya Sistem endomembran Tidak ada Tidak ada Ada Murein, lipopolisakarida, Protein, glikoprotein, Bervariasi, tidak ada Dinding sel protein pseudomurein peptidoglikan Hidrokarbon tidak Hidrokarbon tidak Lipid membran Hidrokarbo bercabang bercabang bercabang RNA polimerase Satu jenis Beberapa jenis Beberapa jenis Start kodon Formil-metionin Metionin Metionin Intron Tidak ada Ada beberapa Ada Respon terhadap Pertumbuhan tidak Pertumbuhan tidak Pertumbuhan terhambat antibiotik terhambat terhambat TUGAS KELOMPOK Buatlah makalah tentang topik yang telah ditentukan, dan dikirimkan ke email [email protected] paling lambat sehari sebelum jadwal presentasi Sajikan/presentasikan di depan kelas sesuai dengan jadwal yang telah disusun TUGAS KELOMPOK No​ Tanggal​ Topik​ Penyaji​ Penanya​ 1​ Pengantar Sistematika Mikrobia​ Kelompok 1​ Kelompok 13​ 2​ Taksonomi Numerik Fenetik​ Kelompok 2​ Kelompok 12​ 3​ Klasifikasi Kimiawi​ Kelompok 3​ Kelompok 11​ 4​ Klasifikasi Molekuler: eDNA​ Kelompok 4​ Kelompok 10​ 5​ Klasifikasi Molekuler: DNA barcoding​ Kelompok 5​ Kelompok 9​ 6​ Tatanama​ Kelompok 6​ Kelompok 8​ 7​ Metode identifikasi​ Kelompok 7​ Kelompok 7​ 8​ Filogeni virus​ Kelompok 8​ Kelompok 6​ 9​ Filogeni bakteri​ Kelompok 9​ Kelompok 5​ 10​ Filogeni archaea Kelompok10​ Kelompok 4​ 11​ Filogeni fungi​ Kelompok 11​ Kelompok 3​ 12​ Filogeni protista dan chromista​ Kelompok 12​ Kelompok 2​ 13​ Culture collection​ Kelompok 13​ Kelompok 1​