Phân biệt đặc điểm khác nhau của giới vi khuẩn và vi sinh vật cổ

Dưới đây là một số đặc điểm phân biệt chính giữa giới Vi khuẩn (Bacteria) và giới Vi sinh vật cổ (Archaea): 1. Phân loại học - Vi khuẩn (Bacteria) và Vi sinh vật cổ (Archaea) đều là hai “domain” riêng biệt trong hệ thống 3 domain (Bacteria – Archaea – Eukarya). - Chúng khác nhau ở mức độ tiến hóa sâu, trước cả sự xuất hiện của sinh vật nhân chuẩn (Eukarya). 2. Thành phần màng tế bào - Bacteria: Phospholipid hai lớp được liên kết với glycerol qua liên kết ester (–CO–O–). - Archaea: Phospholipid hai lớp có liên kết ether (–C–O–C–), gốc glycerol khác dạng, đồng thời thường có mạch nhánh isoprenoid giúp màng bền vững ở điều kiện khắc nghiệt. 3. Thành phần thành tế bào - Bacteria: Hầu hết có peptidoglycan (murein) trong thành tế bào. - Archaea: Không có peptidoglycan; thay vào đó có pseudopeptidoglycan (pseudomurein) hoặc các polymer khác (polysaccharide, glycoprotein). 4. Hệ thống tổng hợp và cấu trúc ARN–protein - ARN polymerase của Archaea có cấu trúc và cơ chế hoạt động gần gũi với Eukarya (nhiều tiểu đơn vị, cơ chế khởi đầu phức tạp). - ARN polymerase của Bacteria đơn giản hơn (chỉ 4–5 tiểu đơn vị, cơ chế khởi đầu khác). 5. Ribosome và cơ chế dịch mã - Ribosome 70S ở cả hai, nhưng protein và rARN của Archaea giống Eukarya hơn (về chuỗi protein, vùng gắn tín hiệu). - Nhiều yếu tố dịch mã (translation factors) của Archaea tương tự Eukarya. 6. Khả năng chịu đựng và môi trường sống - Bacteria xuất hiện hầu hết môi trường, bao gồm đất, nước, da người, ruột động vật… - Archaea thường là cực nhiệt (thermophiles), cực kiềm/axit (alkaliphiles/acidophiles), cực mặn (halophiles), hoặc sống trong môi trường thiếu oxy hoàn toàn (anaerobic), tuy vẫn có một số loài cư dân môi trường thông thường. 7. Kháng sinh và khả năng điều trị - Nhiều kháng sinh (penicillin, streptomycin…) tác động vào thành tế bào hoặc ribosome của Bacteria. - Archaea thường kháng hầu hết kháng sinh hướng vi khuẩn do khác biệt thành tế bào, ribosome, enzyme. 8. Chuyển hóa và nguồn cacbon - Bacteria rất đa dạng: có thể dị dưỡng, quang hợp, hóa tự dưỡng (sử dụng H₂S, NH₄⁺…), metan hóa rất hạn chế. - Archaea chứa nhiều loài methanogen (sản xuất CH₄), nhiều loài sử dụng các hợp chất vô cơ lạ (H₂ + CO₂, các hợp chất lưu huỳnh). Tóm lại, mặc dù cùng kích thước vi sinh và có ribosome 70S, Vi khuẩn và Vi sinh vật cổ khác biệt sâu sắc về thành phần cấu trúc màng–thành tế bào, cơ chế phiên mã – dịch mã, khả năng chịu môi trường khắc nghiệt và độ nhạy với kháng sinh.