Bakteriell genetik

Question 1

vilka organismer överlever bäst?

Answer 1

De som kan anpassa sig bäst, om den första genetiska varianten är dålig så kommer den dö ut och utvecklas till en bättre och mer överlevande. T.ex bakterier

Question 2

Bakterier vs eukaryoter genetik

Answer 2

eukaryoter är diploida med flera gener, dominanta och recessiva. Variation skapas genom att utbyta alleler eller rekombonation av alleler (sexuell förökning)

Bakteirer är haploida och delar genetisk material genom horisontell gentransfer
- kan vara mellan bakterier från samma eller olika arter.

Question 3

Vad är Pan-genom

Answer 3

Det DNA som kan delas mellan bakterier

• mer virtuellt genom som en art har tillgång till. Vissa stammar av samma art kan ha helt olika egenskaper även fast de fortfarande kallas e.coli t.ex.
• viktiga mekanismer för spridning av antibiotikaresistens och virulens

Question 4

Vad sker när bakterier delar gener mellan varandra?

Answer 4

De kan tappa eller få fler gener, detta kan göra att bakterier går i olika riktigar som generalister och specialister.

• Generalister kan växa hos många olika värdar, de klarar många miljöer och har stort genom
• specialister klarar oftast bara en värd och mindre miljöer samt har ett mindre genom. Specialister har tappat gener och anpassat sig just till sin värd och är bra på att utnyttja just den nischen de är i, de kan dessutom föröka sig snabbare.

Question 5

Vilka generalist bakterier har vi?

Answer 5

e. coli
Salmonella
s. aureus

Anpassar sig bra i olika värdar o miljöer, stort genom

Question 6

Vilka specialist bakterier har vi?

Answer 6

Mycoplasma
Chlamydia
M. leprae

Specialist på en värd, klarar sig i få miljöer och har mindre genom.

Question 7

Vilka varianter på horisontell gentransfer har vi?

Answer 7

1. Transformation - direkt upptag av fritt DNA från omgivningen
2. Transduktion - gener kan föras mellan olika bakterier via virus (fager) kallas då bakteriofager.
3. Konjugation
   - bakterien bygger en rör formad struktur (pilus) och kopplar ihop sig via den med en annan bakterie och för över en plasmid (små cirkulära DNA)

Question 8

DNA transfer hos bakteirer

Answer 8

sker bara åt ett håll, givare till mottagare. Givarcellen är oftast död då. Hos konjugation är båda levande.

Hela plasmiden förs över oftast men inte hela kromosomen utan bara fragment av den.

Question 9

inte alla bakterier är naturligt transformerbara,

Answer 9

vissa bakterier kan göra detta

nesseria gonoree och meningitis tar bara upp DNA som innehåller artspecifika sekvenser. Tar bara upp nesseira DNA

Question 10

Upptag av DNA är strikt reglerat av vem?

Hur?

Answer 10

Mottagaren
bakteirerna måste ha ett maskineri för att detta ska vara effketivt. Bakterierna har oftast ett pilus genom vilken DNA:t kan dras in.

På gram negativa behövs två porer, inre och yttre membran.

Många viktiga patogener är naturligt transformerbara.
(Haemophilus, Neisseria, Streptococcus)

Question 11

med förstårlse över gram negativas struktur, hur många pilus behöver de och varför för att ta in DNA?

Answer 11

På gram negativa behövs två porer, pga ett inre och yttre membran.

Question 12

Transduktion que es?

Answer 12

överföring av baktrierlla gener via en bakteriofag.

Question 13

vad är en bakteriofag?

Answer 13

virus som angriper bakterien, de är beroende av värdcellen för sin förökning.
Består av
- kapsid (protein)
- genom (DNA, ibland RNA)
De har stpr påverkan på bakterier (både en positiv och negativ)

Question 14

restriktionsenzymer

Answer 14

gör så fager ej fungerar längre

Question 15

Lytiska fager kallas även virulenta, berätta lite mer om dem?

Answer 15

förökar sig i bakterien, lyserar cellen och frigör nya fager, dom kommer alltid att döda cellen.

Question 16

Lysogena (temporata) fager, berätta mer

Answer 16

• Kan föröka sig via lytisk växt eller så kan de istället
• föra in sitt DNA i bakteriens genom och ligga “tyst” i bakteriecellen. Den skapar en latent infekiton och bakterien kommer inte producera några virus. De flesta faggener kommer då vara avstängda och kallas för profag.

Bakterien är alltså lysogen, den är infekterad men inga nya fager utsöndras.

Question 17

Allmänt infektionsförlopp för lytisk bakteriofag

Answer 17

• Early genes tas i bruk och ställs om till att börja producera fag-gener.
• Bakteriens eget maskineri stängs av, endonukleaser som fagen producerar gör detta.
• Fag partiklarna byggs upp
• Fagen lyserar cellen så att fagerna kan komma ut

Detta tar ca 20-25 min om bakterien är snabb.

Question 18

Livscykel för lysogen bakteriofag, varför

Answer 18

Finns det gott om näring o bakterien sprider sig bra av sig själv så finns det fördel av att sitta i genomet och dela sig med bakterien, finns det ej näring o bakterien mår dåligt så kommer fagen gå in i en lytisk cykel.

Question 19

Bakteriofager bär på toxiner, vad menas med det?

Answer 19

vissa lysogena fager bär på gener som ökar virulensen hos värdbakterien t.ex gener som kodar för toxiner.
Dessa gener integreras i genomet tillsammans med fagens genom och kan då få en tidigare ofarlig bakterie att producera starka gifter/toxiner och orsaka sjukdom

Gener som kodas av fager som infekterar dessa bakterier, det kommer inte vara toxiskt om de inte infekteras av en fag. Som e.coli som vi har i tarmen (helt ofarligt) och sedan om fagen infekterar e.clo med shigalike-toxin så ger det oss hemorragisk diarré

Question 20

Hur kan e.coli som vi vanligt har i tarmen bli farligt?

Answer 20

E.coli i sig är harmlöst, men blir det infekterat av en fag (lambda fagen) som bär på shigalike-toxin så kommer vi få hemorragisk diarré. Detta eftersom bakterien i sig ej är farlig men om en fag infekterar den bakterien och internaliserar sina gener (shigalike-toxin) så kommer bakterien producera starka gifter och orsaka sjukdom.

Question 21

E.coli har vi vanligt i tarmen, hur kommer det sig att det ibland blir skadigt och ibland helt ofarligt?

Answer 21

om det blir infekterad av en fag som bär på toxiska gener vilket får bakterien att tillverka toxiner.

Question 22

Transduktion, vad är det?

- när sker detta?

Answer 22

transduktion är överföring av bakteriegener via fagerna, från bakeriegenomet. Bakteriegener överförs från en bakterie till en annan.
Inte bara faggener överförs utan även bakteriegener.

Detta sker när kromosomerna i bakterien som är infekterad inte bryts ner ordentligt. Då kan bakteriofagerna göra fel och packa bakterie DNA i sin kapsid istället.

Sker relativt ofta då bakteriofager ej har så bra korrektion av system om hur de ska packa gener. ex. på såna bakteriofager är P1 hos E.coli, P22 hos salmonella

Question 23

Transduktion, vad är det?

• när sker detta?
• ex. på såna bakteriofager

Answer 23

transduktion är överföring av bakteriegener via fagerna, från bakeriegenomet. Bakteriegener överförs från en bakterie till en annan.
Inte bara fag-gener överförs utan även bakteriegener.

Detta sker när kromosomerna i bakterien som är infekterad inte bryts ner ordentligt. Då kan bakteriofagerna göra fel och packa bakterie-DNA i sin kapsid istället.
När dom sen frigörs så kan dom inte infektera in en bakterie med sitt eget genom utan kommer spruta in bakterie-DNA istället.

Sker relativt ofta då bakteriofager ej har så bra korrektion av system om hur de ska packa gener o vilka DNA. ex. på såna bakteriofager är P1 hos E.coli, P22 hos salmonella

Question 24

Förklara generell transduktion

Answer 24

Vilken gen som helst av en bakterie kan föras över till en annan.

1. infektion av givaren. Fegen injicerar sitt fag-DNA i cellen.
2. Fagen replikerar sitt genom och bryter ner värd-DNAt men inte helt.
3. Nya fagpartiklar byggs ihop och bakteriellt DNA förs in i faghuvudet av misstag.
4. Givaren lyseras och fager frisätts (dessa fager har nu delar av bakteriella DNAt i sig)
5. “infektion av mottagaren med bakteriellt DNA, skapar ej en infektion.
6. Homolog rekombination med mottagargenomet (jämför med transformation)