Bakterier Flashcards
Vad är definitionen av en parasit?
Organism som lever på eller i annan organism, vilken kallas värd. Parasiten kan vara till skada, vara patogen
Vad är definitionen av patogenicitet?
Förmågan hos en parasit att orsaka sjukdom
Vad är definitionen av virulens?
Grad av patogenicitet, kvantitativt begrepp
Vad är definitionen av infektion?
Etablering och tillväxt i värden av mikroorganismer som är potentiellt patogena.
Vad är högvirulent kontra lågvirulent virus? Ge exempel.
Beror på att bakterier är utrustade med olika virulensfaktorer.
Högvirulent: Streoticiccys oneumoniae
Lågvirulent: Salmonella typhimurium
Vad är normalflora och vad behövs det för?
Behövs för att det ger ett bra skydd mot patogena mikroorganismer. Normalfloran är också bra för att den hjälper oss (i tunntarmen) på vitaminer och andra ämnen från maten som vi äter, hjälper till att bryta ned och tillgängliggöra näringsämnen i mat.
Även att skapa bra miljöer på slemhinnor.
Också för att tarmfunktionen ska fungera - därav rik flora i tunntarm och tjocktarm.
Vilka två typer av mikroorganismer finns på huden?
Tillfälliga gäster: transienter, kan inte kolonisera.
Residenterna: Addererar, mikrokolonier som växer till större kolonier och blir stationära på huden.
Vilken typer av bakterier har vi på huden?
Eftersom huden är så ogästvänlig så har vi ofta mycket grampositiva: stafylokocker
S. epidermidis
S. aurens (men mest epidermidis)
Hur förändras normalfloran under en livstid? Vad kan detta medföra?
Vid förlossningen vill man att man ska exponeras mot moderns normalflora - därför vill man att modern ska ha nära kontakt med den nyfödde.
Kring puberteten har vi så rik flora vi någonsin får, därefter utarmas den ju äldre vi blir. Blir snällare och snällare. Äldre personer har större benägenhet att drabbas av allvarliga infektioner. En bakterie som ingår i normalfloran hos en tonåring kan hos en åldring på 80-90 vara en patogen som ger en svår infektion. Har också att göra med att våra barriärer blir sämre, men även att normalfloran utarmats.
Vad är peptidantibiotika? Hur fungerar det? Ge exempel.
Peptidantibiotika: S.epidermidis producerar epidermin - påverkar s. aurus (släktbakterie). Är kortare aminosyrasekvenser som tillsammans flera peptider bildar porer i membranet hos en nära släkting - på det viset kan det drabbade bakterien inte styra sin membrantransport - då kommer man duka under.
Vilka bakterier finns på tänderna? Hur skadas emaljen?
S. sanguis, sobrinus och mutans. Allt eftersom de växer till: mikrokolonier - förstadie till plack - som skadar emaljen. Bakterier förbrukar syre: då kan andra anaeroba bakterier komma in och växa på tänderna. Anaeroba bakterierna bildar i sin slutprodukt svaga organiska syror - denna syraproduktion kommer ge skador på emaljen. Alltså är det en kemisk nedbrytning av emaljen.
Hur klarade vi oss med tandhälsa för 10000 år sedan? Vissa hade bra tandmaterial.
Vi åt andra saker: inte så raffinerat. Mer direkt från växter och djur - mindre behandling. Mer slitage på tänder.
Helt annan normalflora i munnen då - därför kunde tänderna klara sig på ett annat sätt.
Varför är det så känsligt att vi får bakterier i alveolerna?
Gasutbytet sker: känsliga membran. Vi kan drabbas av sepsis eftersom det inte krävs så mycket att från denna miljö ta sig ut i kärlen.
Förklara följade begrepp: fimbrier, pili
Fimbrier och pili är utskott från bakeriens yta. Fimbrier kan vara virulensfaktor. Fimbrier kan hjälpa till att fästa vid ytor som slemhinnor.
Pili är ofta långa och kan också hjälpa till för fäste mot ytor, men behövs även för konjugation (överföring av genetiskt material via plasmider). Kan också fungera som virusreceptorer.
Förklara följande begrepp: glykokalyx och inklusionskroppar
Både glykokalyx och inklusionskroppar ger lagring av energi för bakterien.
Glykokalyx: två typer: kapsel och slemlager, extracellulärt polysackaridmaterial. Gör bakterien klistrig, gör också att bakterien kan undgå att kännas igen av immunförsvar - en virulensfaktor.
Inklusionskroppar - lagring av energi eller byggstenar, ofta som kolhydrater. Ser ut som vakuoler. Poly-B-hydroxybutyrat är vanligast. En bakterie kan vara nästan fylld av detta - för att hushålla till tider då man har brist på näring. Då används dessa som energi och byggstenar.
Vad är en flagell? Hur är den uppbyggd och vilken funktion har den.
Flageller är uppbyggda av proteinet flagellin. Kan vara polära: sitter likadant på båda sidor eller pertricka: sitter åt alla håll.
Flageller möjliggör rörelse hos bakterien. Man vill röra sig mot något som är fördelaktigt, exempelvis kolhydrat - energikälla. Man rör sig bort från något skadligt, exempelvis bakterier som tål UV-ljus dåligt.
Flagellen sitter förankrad i peptidoglykanlagret och får sin energi genom en protongradient. Detta får flagellen och således bakterien att röra på sig. Rörelsen kan vara samordnad: flagellerna är synkroniserade, eller osynkroniserad - bakterien skakar.
Colibakterier och bakterier som lever i någon form av vattenfilm har flageller.
Genom vilka sätt kan vi mäta bakterietillväxten?
- Totalcellräkning i mikroskop. Man räknar antal rutor efter en spädningsserie och sedan tar man medeltalet.
- Viable count (levanderäkning). Bakterierna får växa på agarplatta sedan räknar man cfu.
- Turbiditetsmätningar (optisk täthet). Vi späder till vi inte har några bakterier kvar.
Hur skiljer sig bakteriell tillväxt i naturlig miljö från bakteriell tillväxt i renkultur?
Bakterierenkulturer i oss är allvarligt
I naturlig miljö är det en begränsning på näring - gör att mikroberna aldrig kan nå upp till sin optimala, maximala generationstid. Förutom näringsbrist är det också en konkurrens med andra mikrober - om utrymmet. Begränsning i tillväxt - ofta hittar man en balans - steady state - mellan olika mikrober.
Snabba och ofta oregelbundna förändringar i miljön skapar behov av stor flexibilitet (genotyptisk och fenotypiskt). Bakterierna måste kunna anpassa sig snabbt - både genotypisk och fenotpyiskt. På gennivå kan man plocka upp eller göra sig av med gener eller ändra uttryck. Väldigt fina exempel i bakteriella världen där man förändrar sig väldigt snabbt - enda sättet för bakterier att kunna överleva exempelvis sporbildning. Lagra energi i form av glykokalyx eller inklusionskroppar är ett annat fenotypiskt sätt att anpassa sig i miljön.
Hur skiljer sig ett bakteriegenom mot ett eukaryotgenom?
Hos bakterier är genomet ringslutet, cirkulär molekyl, kovalent slutet. Inga histoner. Bör därför inte kallas bakteriekromosom.
Nukleoiden ser likadan ut i vila som i celldelning.
Ungefär 1/1000 i storlek av en eukaryot cell.
10ggr fler gener i eukaryot än prokaryot.
Mer kodande hos prokaryoter, upp till 100%, detta gör att genomet är mer ömtåligt. De är dessutom haploida - en kopia av varje gen - ger ytterligare skörhet.
Extragenomiskt DNA, bla plasmider.
Hur konkurrerar bakterierna med varandra? Varför kan en bakterie dra nytta av en annan i samma bakteriepopulation?
Många kopior (uppsättningar) av genomet: lång tid att replikera, mindre risk för mutationer
Att konkurrera med tillväxthastighet är viktigt för bakterierna, bara några sekunders skillnad kan göra att en bakterieklon tar över en annan. Det gäller att spara på energi och undvika att ha för stora genom. Detta gör bakterierna genom plasmider: är extragenomiskt DNA, DNA som finns i cirkulära molekyler - innehåller gener som är bra att ha i specifika betingelser: man kan plocka upp dessa om man behöver.
I en bakteriepopulation så kommer vissa bakterier släppa sina plasmider medan andra har kvar: de gemensamma genomet är större än det individuella.
En plasmid som är viktig kommer över tid finnas i större utsträckning i en bakteriepopulation.
Vad innebär transformation, transduktion och konjugation?
Transformation: överföring av fritt, naket, DNA till en cell (f=fritt)
Transduktion: Virusmedierad (bakteriofagmedierad) DNA-överföring
Konjugation: Överföring medierad av konjugativa plasmider (fertilitetsplasmider) kräver cell-cell kontakt
Vad är ett mobilt genetiskt element? Vad är skillnaden mellan transposon och IS-element?
Ett mobilt genetiskt element är en gensekvens som har förmågan att flytta sig inom genomet. Ett IS-element innhåller gener som kodar för transposering, inklusive transposas. En transposon innehåller förutom transposeringsgener även andra gener, exempelvis gener som kodar för antibiotikaresistens.
Vad är funktionen hos en transposon?
En transposon kan helt eller delvis tysta en gen genom att förflytta sig till den. En transposon kan innehålla genen som kodar för antibiotikaresistens, denna kan sedan föras över till andra bakterier via transposering till plasmider (konjugation).
Vilka tre öden finns efter basparsutbyte?
3 saker kan hända:
Till höger: normalt funktionellt. Vildtyp.
Normalt protein: UAU istället för UAC - samma - ingen fenotypförändring - tyst mutation
Nonsense: UAG -> UAG som är ett stoppkodon - blir stopp och proteinsyntesen slutar där. Beroende på var i sekvensen detta sitter kan proteinet få bra funktion i alla fall.
Missense: AAC: annan aminosyra. Fullstort protein med annan aminosyra - eventuellt annan funktion men funktionellt i alla fall.
Vilka huvuddomän finns i det universella fylogenetiska trädet?
Bacteria, archea, eukarya
Hur kan man dela in mutagener?
Kemiska:
- Basparsanaloger
- Ämnen som reagerar med DNA
Fysikaliska:
Icke-joniserande strålning - UV. Kortvågigt UV-ljus tar död på bakterier.
Joniserande strålning - gammastrålning. För sterilisering av instrument
Ge exempel på nukleotidbasanaloger.
Nukleotidanaloger: Tymin - 5-bromuracil. Tillsätter man 5-bromuracil kommer den kunna användas på samma sätt men kommer inte baspara med samma - man får ett utbyte av par.
Adenin kan ersättas av 2aminopurin -> vi får ett GC par istället. Man får basparsutbyten genom att använda analoger. Alla dessa kemikalier som påverkar DNA är cancerframkallande.
Hur skyddar hudens oss från patogena mikroorganismer?
- Mekanisk nötning
- Torrhet
- Näringsfattigdom
- Låg temperatur
- Svagt sur
- Normalfloran
Hur skiljer sig floran hos en ung från en gammal individ?
Unga har mer varierad flora med fler potentiellt patogena mikroorganismer.
Vid förlossningen vill man att man ska exponeras mot moderns normalflora - därför vill man att modern ska ha nära kontakt med den nyfödde.
Kring puberteten har vi så rik flora vi någonsin får, därefter utarmas den ju äldre vi blir. Blir snällare och snällare. Äldre personer har större benägenhet att drabbas av allvarliga infektioner. En bakterie som ingår i normalfloran hos en tonåring kan hos en åldring på 80-90 vara en patogen som ger en svår infektion. Har också att göra med att våra barriärer blir sämre, men även att normalfloran utarmats.
Hur är normalfloran i munhålan?
Särskild miljö i munhålan. Stor variation. Många ekosystem. Stor mångfald.
Slemhinnor: kommer i kontakt första gången.
Tänderna: emaljen.
Lysozym viktigt. Bryter B1,4 bindningen i peptidoglykankedjorna, bryter sönder cellväggen hos bakterierna.
Lysoxym återfinns även i tårvätska: ögonen ska vara sterila.
Laktoperoxidas påverkar väteperoxid -> fria syreradikaler
Äta och tugga: nöta bort bakterier som fäst på tunga etc - rotfrukter är bra :D
Hur är normalfloran i mag-tarmkanalen?
Flera olika miljöer, mest slemhinneklädda ytor.
Magsäcken har pH ca 2, få bakterier.
Tunntarmen: påH 4-5, enerokocker, laktobaciller. 10^5-10^7 per gram tarminnehåll.
Tjocktarmen: kan liknass vid ett fermentationskärl. Fakultativa anaeroba bakterier: E-coli ca 10^7 gram/tarminnehåll. Medan strikta anaerober 10^10-10^11 per gram.
Skydd mot patogener genom:
- Låg pH, proteolytiska enzymer. Bryter ned makromolekyler, produceras både av bakterier och värd.
- Snabbt flöde i tunntarmen (dock långsammare flöde i tjocktarmen) gör det svårt för bakterier att adherera.
- Rikhaltig normalflora i tjocktarmen: svårare för bakterier att etablera sig.
- Slemhinnan, tätt epitelcellager samt sekret. Sekreotiskt IgA- första linjens försvar mot patogener.
Vilka bakterier finns i magsäcken, tunntarmen samt tjocktarmen och vad är deras funktion?
I magsäcken finns heliobacter pylori. Klarar av miljön.
I tunntarmen finns lactobaciller: bryter ned vår föda och ser till att vitaminer tas upp.
I tjocktarmen är det väldigt rikligt med normalflora. 10^11 bakterier per gram tarminnehåll - strikta anaeroba bakterier dominerar.
Hur är normalfloran i luftvägar?
Varför är det känsligt med att patogener hamnar i alveoler?
Övre luftvägarna: något rikare på huden - men inte alls som tarmen
Streptokocker: vill ha förhöjd nivå koldioxid för att må bra.
Också mer konstant temperatur än huden.
Övre luftvägarna har vi bra skydd genom ett effektivt flöde genom cilierna. Dessa skadas av rökpartiklar - tobak eller miljöer med mkt rök. Tips: vulkanutbrott är bra att undvika
Slem hjälper att bli av med
Under vinterhalvåret blir vårt slemskydd sämre: vi drabbas lättare av infektioner i övre luftvägarna.
Nedre luftvägarna ska i huvudsak vara sterila: trånga luftvägar som normalt ser till att inte bakterier hamnar här - om så ändå är fallet har vi makrofager.
Varför är det så känsligt att vi får bakterier i alveolerna?
Gasutbytet sker: känsliga membran. Vi kan drabbas av sepsis eftersom det inte krävs så mycket att från denna miljö ta sig ut i kärlen.
Beskriv infektionsförloppet hos en bakterie?
akterien behöver träffa sin värd. Associeringen. Svag bindning - landar så försiktigt att de trillar av när vi rör oss. Väldigt få som etablerar en ordentlig kontakt. Detta blir då en svag ospecifik bindning, ofta reversibel.
Adhesion: starkare bindning.
Tillväxt: ju fler bakterier desto starkare blir de
Kan orsaka skada genom producera enzymer som bryter ned värdens vävnad.
Invasion: penetration i värdorganismen.
Tillväxt i värdorganismen: är ibland vävnadsspecifkt. Bakterierna vill till olika ställen.
Bakteriellt försvar mot immunsystemet (resistens mot fagocytos, toxiner, intracellulära överlevnad)
Spridning av bakterierna från cell till cell, intracellulärt samt via cirkulationssystemen
Viruspartiklar är beroende av en levande värdorganism - det är inte bakterier i allmänhet. De allra flesta bakterier kan leva utanför en värdorganism.
Förklara följande virulensfaktorer:
slem
adhesion
Slem - vid initiala steget. Associering. Kan även ske via kapsel.
Ahesion:
Ytstrukturer som fibrier och pili och icke-fimbriella adhesiner. Dessa kan vara proteiner som binder till bindväv eller plasma hos värden. Detta har flera funktioner - undkomma kännas igen av immunförsvaret.
Bakterien klär upp sig med fibronektin: värden känner inte igen den som främmande.
Proteaser bryter ned sekretorisk IgA.
Förklara följande virulensfaktorer: invasion
tillväxt
Invasion:
Produktion av hydrolytiska enzymer: proteas, lipas etc - bryter ned stora makromolekyler i värden. Underlättar invasion och gör att bakterien också skaffar sig näring.
Rörlighet med flageller - kemotaxis eller fototaxis (ofta det senare i en värdorganism)
Exotoxiner i sig är den funktionen (enzymatisk) som bryter ned värdens vävnad.
Tillväxt: antibiotikaresistens, sideroforer, exotoxiner.
Bakterier bryter ned antibiotika - antimikrobiella ämnen som andra mikrober producerar som försvar, inte bara peptidantibiotika som svampar etc producerar.
Sideroforer: järnfångande protein. Järn är bristvara för värd och mikrob - gäller att man konkurrerar om detta.
Exotoxiner: bryter ned värdens vävnader.
Förklara bakteriella virulensfaktorn: bakteriellt försvar mot värden, spridning av bakterierna i värden.
Bakteriellt försvar mot värden, spridning av bakterierna i värden:
Exotoxiner: multifunktionella.
Hydrolytiska enzymer: underälttar spridning och invasion.
Bakterier som framkallar autoimmunt svar. Bakterien producerar ett protein som liknar vårt eget - vi får antikroppar mot detta - vi får autoimmunitet mot det egna proteinet, antikropparna är inte helt specifika. Bakterierna har levt i symbios med värden under lång tid.
Vad är verkningsmekanismen hos s. aureus porbildande exotoxin?
Proteiner som går in i värdcellens membran - transport över värdcellens membran blir okontrollerad. Normalt ska allt som transporteras in och ut ske aktivt och kontrollerat - kriterier för en levande cell är denna möjlighet att kunna kontrollera vad som behålls i cellen. Porbildande toxin gör att det blir en fri passage: slutligen kommer värdcellen lysera. Exempel på porbildande toxiner.
