Klasifikasi Mikroorganisme

Pertemuan ke-2
Mikrobiologi Pertanian
(AET 209)
Sistematika
Mikroorganisme
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?
Taksonomi berkaitan dengan:
 Klasifikasi
 Penamaan (Nomenclature)
 Identifikasi
Q&A
• Pneumocystis jirovecii
awalnya diidentifikasi
sebagai protozoa
hingga analisa DNA
menunjukkannya
sebagai jamur.
• Mengapa sangat
penting
mengklasifikasikan
suatu organisme?
Dari lebih 2600 spesies yang telah
diidentifikasi
• Hanya lebih kurang 250
atau 10% yang
merupakan patogen
KLASIFIKASI
Klasifikasi:
Pembagian sistematika dari suatu organisme
menjadi taksa tertentu berdasarkan
karakteristik yang sama
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
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
Contoh Phylogenetic tree
Hierarchy
Klasifikasi Intraspecies
Biotypes
Biochemical properties
Serotypes
Antigenic features
Phage Types
Bacteriophage susceptibility
Colicin Types
Production of bacteriocins
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.
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)
The Three-Domain System
The Three-Domain System
Asal Usul Eukaryota oleh Proses
Endosimbiosis
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
Bakteri
 Prokaryota
 Memiliki dinding sel
peptidoglycan
 Binary fission
 Menggunakan bahan
kimia organik/inorganik
atau fotosintesis untuk
memperoleh energi
Archaea
 Prokayota
 Tidak memiliki
peptidoglycan
 Hidup pada lingkungan
yang ekstrim
 Termasuk:
- Methanogens
- Extreme halophiles
- Extreme thermophiles
Jenis-Jenis Eukaryota
Protozoa
• Eukaryota bersel tunggal
• Menyerap bahan kimia
organik
• Dapat pindah
menggunakan
pseudopods, cilia atau
flagella
• Cth. Amoeba
Algae
• Eukaryote bersel
tunggal/banyak
• Memiliki dinding sel
bersellulosa
• Mendapatkan energi
melalui fotosintesis
• Menghasilkan bahan
molekuler and organik
Jamur
 Eukaryota
 Dinding sel mengandung chitin
 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)
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
Nomenclature
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)
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
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
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)
Identifikasi
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
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
• Morphological
characteristics:
Useful for
identifying
eukaryotes
• Differential
staining: Gram
staining, acidfast staining
• Biochemical
tests:
Determines
presence of
bacterial
enzymes
Metode Identification
A dichotomous key
Contoh Identifikasi Bakteri dengan Menggunakan
Metode Klasik Mikrobiologi
Contoh Tes Biokimia
untuk Identifikasi Bakteri
Contoh Tes Biokimia
untuk Identifikasi Bakteri
Design a rapid test for
a Staphylococcus aureus
Serology
(ilmu yang mempelajari tentang serum dan respon imun nya)
Combine known
antiserum + unknown
bacterium
Slide agglutination
ELISA
Western blot
Southern Blot
DNA chip
Phage Typing
Menentukan kepekaan suatu
strain terhadap phage atau
virus bakteri tertentu
DNA Fingerprinting
Terima Kasih