MIKROORGANIZMLAR KLASSIFIKATSIYASI Reja: 1. Bakteriyalar sistematikasi mikroorganizmlarning strukturalari 2. Binominar nomenklatura 3. Tur, avlodlarning atalishi. Bakteriyalar sistematikasi mikroorganizmlarning strukturalari, fiziologo- kimyoviy xususiyatlari. Fenotip va genotip xususiyatlari. Binominar nomenklatura. Tur, avlodlarning atalishi. Prokariotlar olamining to’rt bo’limi va ularga tavsif. Bakteriyalar sistematikasi bakteriyalar orasidagi qarindoshlik aloqalari va aniq belgilar asosida guruhlarga (taksonlarga) ajratish (klassifikatsiyasi) dir. Zamonaviy klassifikatsiya mikroorganizmlarni atroflicha o’rganib, ularning barcha xususiyatlarini bilishni taqozo etadi. Buning uchun mikroorganizmlarining tashqi va ichki strukturalari, fiziologo – biokimyoviy xususiyatlari, mikroorganizmlar yuzaga keltiradigan jarayonlarini bilish zarur bo’lib, bunda ularning quyidagi xususiyatlari asos qilib olinadi: 1. Shakli va o’lchami; 2. Harakati (hivchinlarining bor-yo’qligi va joylanishi); 3. Kapsulasi; 4. Endospora hosil qilishi; 5. Gramm usulida bo’yalishi; 6. Modda almashishi; 7. Energiya olishi; 8. Tashqi muhitni o’zgartirishi; 9. Tashqi muhitning mikroorganizmga ta’siri. Mikrobiologiyaning rivojlanishi mikroorganizmlar tavsifini yanada chuqurroq bilishni talab etdi. Shu vaqtgacha fenotip xususiyatlari asosiy hisoblangan bo’lsa, endi genotip xususiyatlarini ham o’rganish kerak bo’ldi va molekulyar biologiya erishgan yutuqlar bunga imkoniyat yaratdi. Bunda: 1) mikroorganizm nuklein kislotasining nukleotid tarkibi, purin va pirimidin asoslarining bir-birlariga bo’lgan nisbati o’rganiladi va shu asosda ikki guruh mikroorganizmlar farqlari aniqlanadi. 2) ikki guruhga mansub mikroorganizm nuklein kislotalarini bir-birlari bilan gibridlab, ular orasidagi nukleotid gomologiyasi (o’xshashligi) o’rganiladi. Agar, nuklein kislota tarkibi 80-90% ga gomolog bo’lsa, o’rganilayotgan mikroorganizmlar yaqin “qarindosh“, gomologligi 50% dan kam bo’lsa, mikroorganizmlar uzoq “ qarindosh” hisoblanadi. Mikrorganizmlarning bizda ikkita sistematikasi qo’llaniladi, ya’ni amerikalik mikrobiologlarning Bergi tahriri ostidagi (1980 y), va rus olimi N.A.Krasilnikov (1949) sistematikasi. Bergi hamma bakteriyalarni 4 bo’limga bo’ladi: - Gracilicutes – Grammanfiy hujayra devori yupqa. - Firmicutes – Grammusbat hujayra devori qalin. - Tenericutes – mustahkam hujayra devoriga ega emas - Mendesicutes – defekt hujayra devori bo’lgan (qadimgi arxebakteriyalar) N.A.Krasilьnikov esa hamma mikroorganizmlarni ikki guruhga ajratadi: 1. Schizophyceae – xlorofill hosil qiluvchilar 2. Schizomyceae – xlorofillsizlar, ular o’z navbatida 4 sinfga bo’linadi: 1. Actinomycetes – aktinomitsetlar, 2. Eubacteriae – chin bakteriyalar, 3. Myxobacteriae – miksobakteriyalar, 4. Spirochaetae – spiroxetalarga bo’linadi. Har bir sinf qator, oila, turkum va turlarga bo’linadi. Mikrobiologiyada maxsus terminlar keng qo’llaniladi, bular to’plam, shtamm, klon. To’plam – bu ozuqa muhitidagi mikroorganizmlar o’sishini ko’rish mumkin bo’lgan bakteriyalar yig’indisi. Sof to’plam (bir turdagi mikroorganizmlar yig’indisi) va yo’ldosh to’plam (ikki yoki undan ko’p bo’lgan mikroorganizmlar yig’indisi) bo’lishi mumkin. Shtamm – ma’lum manbadan olingan mikroorganizmlarning genetik jihatdan bir xildagi toza to’plami. Masalan turli joylardan ajratib olinsa yoki biror xususiyati bilan asosiy turdan farq qilsa shtamm deyiladi. Klon – bu bitta hujayra naslidan tarqalgan mikroorganizmlar yig’indisi. Mikroorganizm xususiyatlari aniq o’rganilgandan so’ng, unga K. Linney taklif qilgan binominal nomenklatura talabi kabi, ikki lotin atamasidan tashkil topgan ilmiy nom beriladi. Birinchi atama avlod nomini bildirib, mikroorganizm morfologiyasi yoki fiziologiyasi yoki shu avlodni kashf etgan olimning ismi-sharifi yoki ajratib olingan muhitni ifodalaydi. Ikkinchisi esa kichik harflar bilan yozilib, mikroorganizm koloniyasining rangi, kelib-chiqish manbaini, yoki Shu mikroorganizm yuzaga keltiradigan jarayon yoki kasallik yoki boshqa bir farqlantiruvchi belgilarni bildiradi. Masalan, Bacillus albus da birinchi so’z – Bacillus - spora hosil qiluvchi, Grammmusbat kabi xususiyatlarni anglatsa, ikkinchi so’z – albus - koloniyasi rangining oq ekanligini bildiradi (albus – oq). Mikroorganizmlarga 1980-yil 1-yanvardan boshlab Xalqaro bakteriya nomenklaturasi kodeksi qoidalariga muvofiq nom beriladigan bo’ldi. Mikroorganizmlarni yaqin belgilariga qarab guruhlash uchun tur (speciess), avlod (genus), oila (familia), tartib (ordo), sinf (classis), bo’lim (divisio), saltanat yoki olam ( regnum) kabi taksonomik kategoriyalari ishlatiladi. Tur deb, fenotipik o’xshashlikka ega bo’lgan bir genotipga mansub indvidlar (osoblar) yig’indisini bildiruvchi taksonomik birlikka aytiladi. Ular kichik tur (podvid) va variantlarga bo’linadi. Quyida biz, D.X.Bergining 1984-yil 9-martda nashr etilgan “Bakteriyalar aniqlagichi”da keltirilgan eng muhim mikroorganizmlarining qisqacha tavsifini Ye.N.Mishustin (1987) ta’rifi bo’yicha keltiramiz. Aniqlagichda jami mikroorganizmlar Procariotae dunyosiga birlashtirilib, u o’z navbatida to’rt bo’limga (divisio), bo’limlar esa sinflarga ((classis), tartiblarga (ordo) oilalarga (familia) avlodlarga (genus)va turlarga (cpeciess) bo’linadi. Mikroorganizmlar asosan, hujayra devorining bor-yo’qligi va ularning turiga qarab bo’limlarga, sinf va undan mayda (kichik) taksonomik birliklar esa mikroorganizmlarning morfologiya, fiziologik-biokimyoviy belgilari yig’indisiga qarab bo’lingan. Bergi Procariotae dunyosini to’rtta bo’limga ajratadi. I BO’LIM - GRASILICUTES (grasilus - so’zi lotincha so’z bo’lib yupqa degan, cutes - po’st, teri degan ma’noni bildiradi). Bu bo’limga grammanfiy hujayra devoriga ega, sharsimon, ipsimon yoki tayoqchasimon bakteriyalar kiritilgan bo’lib, ular harakatchan yoki harakatsiz, endospora hosil qilmaydi. Lekin meva tana hosil qiluvchi miksobakteriyalar miksosporalar hosil qiladi. Ko’payishi kurtaklanish yoki binar bo’linib sodir bo’ladi. Bo’limga 3 sinf kiradi. Ssotobasteria sinfi Bu sinf eng katta sinf bo’lib, 10 guruhni o’z ichiga oladi. 1 - guruhga Spiroshaetaseae va Leptospiraseae oilalari kiradi. Saprofit, odam va hayvonlarda yuqumli kasallik qo’zg’atadigan vakillari bor. 2 - guruhga Spirillaseae – oilasi kirib, qattiq, spiralsimon buralgan, tayoqcha shakliga ega. Saprofit va parazit vakillari bor. Bdelvibrio degan vakili bakteriyalarda parazitlik qiluvchi mayda, bir hujayrali mikroorganizmdir. 3 - guruhga Pseudomonaseae (vakillari tayoqchasimon shaklga ega), Azotobasteriaseae (vakillari oval, tayoqchasimon), Rhizobiaseae (vakillari tayoqchasimon), Methylsossaseae (vakillari tayoqcha va sharsimon) va boshqa oilalarini o’z ichiga olib, vakillari azot o’zlashtirish jarayonida qatnashadi yoki o’simliklarda har xil kasalliklar yuzaga keltiradi va hokazo. 4 - guruh Entherobasteriaseae va Vibrionaseae oilalaridan tashkil topgan bo’lib, Esherihia, Salmonella, Shigella, Ervinia, Vibrio, Protobasterium va boshqa avlodlarni o’z ichiga olib, ba’zi vakillari odam va hayvonlarda kasallik qo’zg’atsa, ba’zilari tuproqda, suvda yoki epifit mikroflora shaklida uchraydi. 5 - guruhga odam va hayvonlar ichida uchraydigan Basterioidaseae oilasiga mansub vakillar kiradi. 6 - guruhga ammiakni nitratga (Nitrosomonas) yoki nitritlarni nitratlargacha oksidlaydigan tayoqchasimon, sharsimon, oval shaklli Nitrobasteriaseae oilasi vakillari hamda sharsimon, tayoqcha shaklli kapsulali va kapsula ustida temir yoki marganets oksidlarini to’playdigan Siderosapsaseae oilasiga mansub vakillar kiradi. 7 - guruhga sirpanuvchi bakteriyalar - miksobakteriyalar kirib, ular ikki tartibga (Myxobasteriales va Sytofagales) kiruvchi oilalar vakillaridan tashkil topadi. Miksobakteriyalar bir hujayrali, shilliq qavat bilan qoplangan organizmlar. Ularning hujayra devorlari oson egiluvchan - elastik bo’lib, hujayra shaklini o’zgartirishi mumkin. Sirpanib harakatlanish xususiyatiga ega. Rivojlanishining ma’lum davrida meva tanasi hosil qiladi. 8 - guruh xlamidobakteriyalar deb atalib, bakteriya hujayrasi usti qobiq bilan o’ralgan. 9 - guruhga kurtaklanuvchi yoki poyali bakteriyalar kirib, tayoqchasimon oval yoki loviyasimon shaklli bo’ladi 10 - guruhga rikketsiya va xlamidalar deb nomlangan Rikkettsiales va Shlamidiales tartiblari kiradi. Tayoqchasimon, sharsimon yoki ipsimon shaklga ega bo’lib, har xil yuqumli kasalliklarga sabab bo’ladi. Masalan, Rikketsia pravarekii toshma tif kasalligini yuzaga keltiradi. Grasilisutes bo’limiga kiruvchi ikkinchi sinf Anosyphotobasteria o’z ichiga fototrof bakteriyalarni oladi va ularga Rhodospirillales (qirmizi bakteriyalar) va Shlorobiales (yashil bakteriyalar) tartiblari ham kiradi. Fototrof bakteriyalar sharsimon, tayoqchasimon, vibrion va spiral shakllariga ega. Hujayralari oltingugurt tomchilarini tutadi. Fototrof bakteriyalar bakterioxlorofill va karatinoid pigmentlarga ega bo’lib, fotosintez jarayonini amalga oshiradi. Atmosfera molekulyar azotini o’zlashtirishi mumkin. Bular aksari suv muhiti bakteriyalaridir. Oxyphotobasteria sinfiga Syanobasteriale (tsianobakteriyalar) va Proshlorales (proxlorofitlar) tartiblari kiradi. Fotosintez jarayonida molekulyar kislorod ajraladi. Sianobakteriyalar hujayrasi kapsula bilan qoplangan bo’lib, sirpanib harakatlanadi, bir hujayrali, koloniyali va ko’p hujayrali organizmlardir. Hujayralari sharsimon, tayoqchasimon yoki buralgan shaklga ega. Ko’p hujayralilari ipsimon shaklga ega bo’lib, trixoma deb ataladi. sianobakteriyalarning 1000 dan ortiq turlari mavjud bo’lib, ular tuproqda, suv havzalarida keng tarqalgan. Proxlorofitlar - bir hujayrali, simbioz holda yashovchi sharsimon organizmlaridir. U tsianobakteriyalarning tarkibidagi pigmenti va fotosintetik apparatini ichki tuzilishi bilan farq qiladi. II BO’LIM - FIRMISUTES (firmis - so’zi lotincha pishiq degan ma’noni anglatadi, cutes - po’st, teri). Bu bo’limga hujayra devori grammusbat tipida, sharsimon, tayoqcha yoki ipsimon shaklli, spora hosil qiluvchi yoki sporasiz bakteriyalar, aktinomitsetlar hamda ularga yaqin prokariotlar kiradi. Firmibasteria sinfi Bu sinfga 3 guruh prokariotlar kiradi. 1 guruh - grammusbat Misrososcaceae, Streptososcaceae va Peptososcaceae oilalari kiradi. Misrososcaceae oilasiga sharsimon shaklli bakteriyalar kirib, har xil tekislikda bo’linib, har xil shaklli to’plamlar, paketlar hosil qiladi. Tuproqda, suvda uchraydi. Issiq qonli hayvonlar terisi va shilliq qavatlarida uchrab, kasalliklar vujudga keltiradi. Streptososcaceae oilasining vakillari sut-qatiq mahsulotlari olishda, silos tayyorlashda va boshqalarda katta ahamiyatga ega bo’lib, sharsimon yoki oval ko’rinishga ega, hujayralar juft-juft bo’lib, ikkitadan yoki to’rttadan birgalashib har xil uzunlikda zanjir hosil qiladi. Tuproqda, o’simlik barglarida, sut va undan tayyorlangan mahsulotlarda uchraydi. Peptososcaceae oilasi vakillari tuproqda, o’simliklar ustida, odam va hayvonlarning oshqozon-ichak yo’llarida uchrab, sharsimon shaklli, ular alohida ikkitadan zanjir, to’rttadan kubsimon paketlar hosil qiluvchi prokariotlardir. 2 guruh - spora hosil qiluvchi Basullaseae oilasi vakillari kiradi. Tayoqchasimon, harakatchan vakillari peritrixal hivchinlar bilan ta’minlangan. Sporalari hujayraning har xil qismlarida hosil bo’lib, hujayra shakli o’zgarmasligi yoki baraban tayoqchasi yoki dug shaklida bo’lishi mumkin. Tuproqda, suvda, odam va hayvonlar hazm sistemasida uchraydi. 3 guruh - spora hosil qilmaydigan tayoqchasimon shaklli Lastobasillaseae oilasi vakillari kirib, tuproq, o’simlik, hayvonlarning oshqozon-ichak yo’llarida va sut mahsulotlarida uchraydi. Tallobasteria sinfi Bu sinfga aktinomitsetlar va ularga yaqin organizmlar kiradi va 3 guruhga bo’linadi. 1 guruhga korineform bakteriyalari kirib, spora hosil qilmaydigan, bir tomoni yo’g’onlashgan tayoqcha shakliga ega bakteriyalar kiradi. Ularga polimorfizm xususiyati xos bo’lib, ba’zan katta tayoqcha shakliga ega bo’lishi va o’sish jarayonida kalta tayoqcha va sharsimon shaklli bakteriyalar hosil bo’lishi mumkin. Vakillari odam, hayvon va o’simliklarda kasallik qo’zg’atadi. Artrobakter ham shu guruhga kirib, sharsimon shaklli formalar hosil qiladi, ba’zan esa gigant, limon shaklli ko’rinishga ega bo’ladi. 2 guruhga Propionibasteriaseae oilasi kirib, Propionobasterium va Eubasterium avlodlaridan tashkil topgandir. Propionobasterium avlodi hujayralari to’g’ri, shohlangan tayoqcha, to’g’nag’ich yoki ipsimon shakllarga ega. Ba’zan sharsimon shaklli bo’lishi ham mumkin. Sut mahsulotlarida, odam terisida, oshqozon-ichak yo’llarida uchraydi. Ba’zi vakillari pishloq tayyorlashda ishlatiladi. Ba’zilari odam va hayvonlarda kasallik ko’zg’atadi. Eubasterium avlodiga tayoqchasimon shaklli sporasiz bakteriyalar kirib, odam va hayvon organizmida, hayvon va o’simliklardan tayyorlangan mahsulotlarda keng tarqalgan. Ba’zi turlari kasallik qo’zg’atuvchilardir. 3 guruhga Astinomyssetales tartibi kiradi. Ular shoxlangan gifalardan iborat bo’lib, ulardan mitseliy hosil bo’ladi. Gifalar bir hujayrali, diametri 0.5-2 mkm. Agarli oziqa muhitda o’stirilgan aktinomitsetlarda substrat va havo mitselliylari bo’ladi. Havo mitsellalari to’g’ri shohlangan, spiralsimon ko’rinishda bo’ladi. Spora olib yuruvchilari bo’lib, sporalar ko’payish uchun xizmat qiladi. Ba’zi aktinomitsetlarda havo mitsellalari o’rnida har xil shoxlangan tayoqchalar bo’ladi. Aktinomitsetlarning saprofit hamda odam va hayvonlarda kasallik ko’zg’atuvchilari mavjud. Ba’zi vakillari, hayvon, odam va o’simlik kasalliklariga qarshi kurashishda ishlatiladigan antibiotiklar ajratadi. Aktinomitsetlar tartibi oltita oilani o’z ichiga oladi. III BO’LIM - TENERISUTES Bu bo’limga rigid (qattiq) hujayra devori yo’q, grammanfiy, peptidoglikan sintezlamaydigan prokariotlar, odam, hayvon va o’simliklarda kasallik ko’zg’atuvchi mikoplazmalar kiradi. Ularda hujayra devori yo’q. Hujayra membranasi 3 qavatdan iborat bo’lib, oval yoki sharsimon shaklli, ba’zilari ipsimon shoxlangan bo’lishi mumkin. Kattaligi 125-250 nm, bo’lib, eng kichik bakteriyalarga yaqin. Viruslar kabi bakterial filtrdan oson o’tadi. Ular Mollisutes (mollis-lotincha yumshoq, kutes-teri yoki po’st) sinfini tashkil etib, Mysoplasmatales tartibi va bu tartibga 3 oila - Mysoplasmataceae, Asholeplastataceae va Spiroplasmataceae lar kiradi. IV BO’LIM - MENDOSISUTES Bu bo’limga hujayra devori takomillashmagan, peptidoglikani yo’q, hujayralari sharsimon, tayoqchasimon, spiralsimon, piramida ko’rinishli, kvadrat, olti nurli yulduzsimon, mitseliyli va hokazo shaklli prokariotlar kiradi. Ba’zi vakillari Grammusbat, ba’zilari Grammanfiy bo’yaladi. Bo’limga Arsheobasteria sinfi kirib, ular o’zining fiziologik, biokimyoviy xususiyatlari va ekologiyasining noyobligi va boshqa prokariotlardan keskin farqlanadi. Xususan, ribosomasi RNK- 5s va 16s, transport RNK-lari tarkibi va birlamchi tuzilishi va hujayra devori lipid membranasi tarkibi bilan ajralib turadi. Ba’zi turlarining 100S dan ham yuqori temperaturada rivojlanishi va boshqa noyob xususiyatlar bu xil prokariotlarga xosdir. Arxibakteriyalar 5 guruhga bo’linadi: 1-guruhga metan hosil qiluvchi, sharsimon, tayoqchasimon shaklli bakteriyalar kirib, sirka kislota yoki metil spirtidan metan va CO2 hosil qildi. Ular tuproq, botqoqliklardan, hayvon va odamlarning oshqozon-ichak yo’llarida tarqalgan. 2-guruhga aerob, oltingugurtni oksidlovchi, optimal rivojlanish temperaturasi 70-75C, rN optimumi 3 bo’lgan atsidofil bakteriyalar kiradi. 3-guruhga oltingugurtni N2S gacha anaerob qaytaruvchi, optimal rivojlanish temperaturasi 85-105C issiq suvlarda tarqalgan prokariotlar kiradi. 4-guruhga galobakteriyalar kirib, “kvadrat bakteriyalar” ham deyiladi. Ular sho’rlangan tuproq, suv havzalari va boshqa substratlarda tarqalgan. 5-guruhga termoatsidofil “mikoplazma” lar kirib, yuqori (600C) temperatura va past (1-2) rNda rivojlanadi. Ular Yaponiyaning issiq mineral suvlaridan topilgan. Nazorat uchun savollar 1. Bakteriyalar sistematikasida qo’llaniladigan belgilar. 2. Mikroorganizmlar qaysi dunyoga kiritiladi, qaysi xususiyatlari bilan evkariotlardan farqlanadi? 3. Prokariotlar dunyosining 4 bo’limiga umumiy ta’rif bering. a) Gratsilakut bo’limiga hujayra devorini qaysi moddalariga qarab mikroorganizmlarni kiritilgan? v) Firmikut bo’limiga qanday xususiyatga ega bakteriyalarni kiritiladi? 4. Mikoplazma va arxibakteriylarga umumiy tavsif, ularni bo’limlarini aytib bering. 5. Noyob xususiyatli qanday bakteriyalarni bilasiz?. GLOSSARIY 1. Emlash , Вакцинация - sun’iy faol immunitetni yaratish uchun emlashni joriy etish. 2. Gapten, Гаптен, - Antikor ishlab chiqarishga olib kelmaydigan, ammo tayyor antikorlar bilan reaksiyaga kirishadigan to’liq bo’lmagan antigen. 3. Gemagglutinatsiya, Гемагглютинация - qizil qon hujayralarini yopishtirish. Eritrotsitlar va ayrim mikroorganizmlarning (shu jumladan viruslar) o’zaro ta’sirida to’g’ridan-to’g’ri (nonserologik) reaksiyani, shuningdek, antigenler yoki antikorlar adsorbsiyalangan eritrotsitlar ta’sirida bilvosita (passiv) serologik reaksiyani, qo’shimcha molekulalar bilan antikorlar yoki antigenler mavjud. 4. Gemokultura, Гемокультура- qondan ajratilgan mikroorganizmlar kulturasi. 5. Gen, Ген - DNKning eng kichik qismi, nasl-nasabga (nasl-nasabning birligi) belgilar berilishini ta’minlaydi. 6. Genom, Геном - hujayradagi barcha genlari yigindisi. 7. Irsiyat, Наследственность - Organizmlarni belgi va xususiyatlarni kelgusi avlodlarga berilishiga aytiladi. 8. Transforfatsiya, Трансформация – Bir organizm irsiy molekulasining, ikkinchi organizm molekulasiga ko’chib o’tib irsiyatini o’zgartirishiga aytiladi. 9. O’zgaruvchanlik, Изменчивость - Organizmlarda yangi belgi va xususiyatlarni paydo bo’lishiga aytiladi Adabiyotlar 1. Расулова T.X., Давранов К,-Д., Жураева У.М., Магбулова Н.А. Микробиологик тадкикотлар учун услубий кулланма.Т.: 2012. 2. John W. Foster. Joan L. Slonczewski Microbiology: An Evolving Science. New York, United States: WW Norton&Co. 2012 3. Мирхамидова Р., Вахабов А.Х., Давранов К., Турсунбоева Г.С. Микробиология ва биотехнология асослари. Тошкент: Илм Зиё. 2014.