Hệ thống ba vực

Hệ thống ba vực (tiếng Anh: Three-domain system) là phân loại của hình thức mạng sống tế bào do nhà vi sinh vật học và nhà vật lí học sinh vật quốc tịch Hoa Kỳ Carl Woese đề xuất vào năm 1977^[1][2], lấy sinh vật nhân sơ rồi chia ra thành hai loại lớn, tên gọi ban đầu là vi khuẩn (Eubacteria) và vi khuẩn cổ (Archaebacteria). Woese căn cứ vào sự khác biệt về trình tự RNA ribosome 16S, cho biết là hai loại sinh vật này và sinh vật nhân thực cùng nhau tách ra một tổ tiên chung do một cơ chế di truyền nguyên thủy có sẵn, rồi biến hoá mà ra, do đó lấy ba sự vật đó mỗi sự vật bố trí làm một vực (domain), coi là hệ thống phân loại cao hơn giới một cấp, đồng thời đặt tên không giống nhau là vực Vi khuẩn (Bacteria), vực Cổ khuẩn (Archaea) và vực Sinh vật nhân thực (Eukarya). Woese ban đầu sử dụng thuật ngữ giới để chỉ ba nhóm tách biệt phát sinh chủng loại chủ yếu, đồng thời luật đặt tên này được sử dụng rộng khắp một mạch đến khi thuật ngữ vực được lựa chọn dùng vào năm 1990.^[2]

Phân loại học sinh vật
Đơn vị cơ bản phân loại
Vực | Giới | Ngành | Lớp  Bộ | Họ | Chi | Loài
Danh pháp hai phần
Hệ thống ba vực
Sinh vật phi tế bào  Virus
Sinh vật tế bào Vực Cổ khuẩn Vực Vi khuẩn Vực Sinh vật nhân thực  Giới Nấm Giới Sinh vật nguyên sinh Giới Thực vật Giới Động vật

Tuy nhiên, biểu đồ hình cây RNA ribosome có khả năng xếp đặt vị trí lộn xộn, không đúng đối với quần xã sinh vật biến hoá quá nhanh (ví dụ như vi bào tử trùng). Có người cho biết là gốc rễ của sinh vật cần phải ở bên trong vi khuẩn thật, rất nhiều quần xã vi khuẩn thật sinh sản phân nhánh ra trước vi khuẩn cổ, rất muộn thì vi khuẩn cổ và sinh vật nhân thật mới chia ra hai bên hỗ tương.

Giới thiệu giản lược

Cây phát sinh hệ thống, căn cứ vào sự xếp đặt theo thứ tự RNA ribôxôm 16S, đã hiển thị ba nhánh phân biệt rất rõ rệt là vi khuẩn, cổ khuẩn và sinh vật nhân thật.

Ông Woese căn cứ vào sự khác biệt về trình tự RNA ribôxôm 16S, cho biết là hai nhóm sinh vật này, vi khuẩn thật (Eubacteria) và vi khuẩn cổ (Archaebacteria), và sinh vật nhân thực cùng nhau tách ra từ một tổ tiên chung do một cơ chế di truyền nguyên thủy có sẵn, rồi tiến hoá mà ra, do đó lấy ba nhóm đó mỗi sự vật tính toán chia làm một loại, coi là hệ thống phân loại cao hơn giới, gọi là vực (domain) hoặc siêu giới (superkingdom). Năm 1990, Carl Woese tránh khỏi sự vật vi khuẩn cổ cũng coi là một loại của vi khuẩn, nên ông lấy ba vực ấy thay đổi tên gọi của ba vực này hiện tại là vực Vi khuẩn (Bacteria), vực Cổ sinh khuẩn (Archaea) và vực Sinh vật nhân thực (Eukarya).

Tuy nhiên, đồ biểu hình cây RNA ribôxôm có khả năng xếp đặt vị trí lộn xộn, không đúng đối với quần xã sinh vật biến hoá quá nhanh (ví dụ như vi bào tử trùng). Có người cho biết là gốc rễ của sinh vật cần phải ở bên trong vi khuẩn thật, rất nhiều quần xã vi khuẩn thật sinh sản phân nhánh ra trước vi khuẩn cổ, rất muộn thì vi khuẩn cổ và sinh vật nhân thực mới chia ra hai bên hỗ tương.

Nội dung chi tiết[3]

So sánh đặc trưng ba vực

	Đặc trưng	Vực Vi khuẩn Bacteria	Vực Cổ khuẩn Archaea	Vực Sinh vật nhân thật Eukarya
Hình thái và di truyền	Kết cấu tế bào nhân nguyên thủy	Đúng	Đúng	Không đúng
	DNA hình dạng vòng cộng hoá trị khép kín	Đúng	Đúng	Không đúng
	Tổ chức histone	Không có	Có	Có
	Màng bao trùm nhân của vỏ túi bào tử	Không có	Không có	Có
	Tường vách tế bào	Chứa chất axít của tế bào	Không chứa chất axít của tế bào	Không chứa chất axít của tế bào
	Chất membrane lipid	Chuỗi liên tiếp liên kết este	Chuỗi liên tiếp liên kết ete	Chuỗi liên tiếp liên kết este
	Kích cỡ ribôxôm	70S	70S	80S
	Chỗ bắt đầu RNA vận chuyển	Formylmethionine[4]	Methionin	Methionin
	Có intron trong đa số gen	Không đúng	Không đúng	Đúng
	Operon	Có	Có	Không có
	RNA thông tin chất thêm mũ và đuôi poly A	Không có (một bộ phận có đuôi poly A, nhưng mà tác dụng không giống nhau với vực Sinh vật nhân thật)[5]	Không có	Có
	Plasmid	Có	Có	Ít, hiếm có
	Ribôxôm mẫn cảm với độc tố bạch hầu	Không đúng	Đúng	Đúng
	RNA polymerase	1 cái (4 chuỗi polypeptid)	Vài cái (mỗi 8 đến 12 chuỗi polypeptid)	3 cái (mỗi 12 đến 14 chuỗi polypeptid)
	Cần phải có nhân tố phiên mã	Không đúng	Đúng	Đúng
	Kết cấu cái gen khởi động	Trình tự -10 và -35	Hộp TATA	Hộp TATA
Sinh lí	Tác dụng sản mêtan	Không có	Có	Không có
	Tác dụng nitrat hoá	Có	Không có	Không có
	Khử nitơ	Có	Có	Không có
	Cố định nitơ	Có	Có	Không có
	Tác dụng quang hợp căn cứ vào diệp lục tố	Có	Không có	Có (ở trong thể diệp lục)
	Chuyển đổi luân phiên năng lượng căn cứ vào chất Rhodopsin	Có	Có	Không có
	Dinh dưỡng vô cơ hoá năng (${\displaystyle {\ce {Fe}}}$, ${\displaystyle {\ce {S}}}$, ${\displaystyle {\ce {H2}}}$)	Có	Có	Không có
	Bọt khí	Có	Có	Không có
	Poly(beta-hydroxy-alkanoic acid)[6] coi là hạt hột tích trữ cácbôn	Có	Có	Không có
	Sinh trưởng ở 80℃ trở lên	Có	Có	Không có

Xem thêm

• Giới sinh vật nhân nguyên thủy
• Cây phát sinh hệ thống
• Phân loại sinh vật
• Phân loại học sinh vật
• Học thuyết nội cộng sinh
• Giới (sinh vật) (Kingdom)

Tham khảo

1. Whose CR, Fox GE (tháng 11 năm 1977). “Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 74 (11): 5088–90. Bibcode:1977PNAS...74.5088W. doi:10.1073/pnas.74.11.5088. PMC 432104. PMID 270744.
2. Woese CR, Kandler O, Wheelis ML (tháng 6 năm 1990). “Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (12): 4576–9. Bibcode:1990PNAS...87.4576W. doi:10.1073/pnas.87.12.4576. PMC 54159. PMID 2112744.
3. Michael Madigan, John Martinko: Brock Biology of Microorganisms (11th Edition). Prentice Hall, 11th Edition. ISBN 978-0-13-144329-7 (tiếng Anh)
4. “Formyl-methionine as a degradation signal at the N-termini of bacterial proteins”. www.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Slomovic, Shimyn; Portnoy, Victoria; Liveanu, Varda; Schuster, Gadi (2006). “RNA Polyadenylation in Prokaryotes and Organelles; Different Tails Tell Different Tales”. Critical Reviews in Plant Sciences. 25: 65–77. doi:10.1080/07352680500391337.
6. “Physiology and molecular genetics of poly(beta-hydroxy-alkanoic acid) synthesis in Alcaligenes eutrophus”. www.ncbi.nlm.nih.gov.