Bakterieriella Livsstilar, Bakteriofager och virus Flashcards
Idag vet vi att bakterier är sociala - alltså kommunicerar med varandra på olika sätt. Ge två exempel på detta.
Qvorum sensing - utsöndring av ämnen som uppfattas av sina egna.
Biofilm - flera olika “arter” kan tillsammans bilda biofilm för att bli mer motståndskraftiga.
Att växa eller inte växa? Det är den ständiga frågan för bakterier. Hur bestäms det om de ska växa eller inte?
När det finns tillgång till mycket näring är det fördelaktigt att växa, men tillväxtreglering krävs så att inte resurserna tar slut för snabbt. Balans mellan populationsstorlek och näringstillgång krävs.
När näringen börjar ta slut läggs energi istället på överlevnadsstrategier som att forma biofilm, persisters, eller sporulering (gram-positiva)
Vad innebär sporulering?
sporulering: vissa individer blir sporer som är dormanta (och kan vad det under låååång tid) En asymmetrisk celldelning där ena halvan blir en spor, med sporkappa osv. När sporuleringen börjar, börjar de cellerna utsöndra toxiner som bryter ner de andra bakterierna i kolonin - detta kan antingen frigöra tillräckligt med energi för att ingå lysis igen och växa vidare eller inte → då blir det sporer.
Vad skillnaden på exo- och endosporer?
Exosporer bildas direkt från enskilda celler, och detta används av bl.a. spreptomyceter och myxobakterier (myxococcus -> 80% av populationen dör för att ge näring)
Endosporer är differentierade celler som är extremt tåleranta mot värme, strålning, uttorkning, frysning,
allt.
Varför är det bara en del av populationen som sporulerar/slutar växa och blir persisters?
Kanske för att det är energimässigt dyrt, eller för att miljön kanske ändras och då har alla börjat sporulera och måste lägga energi på att revertera den processen om tex näring dyker upp, vilket ger andra bakterier fördel att växa under tiden. Inte lägga alla ägg i samma korg, om alla blir dormanta kan ingen anpassas till omgivning.
Förklara de två möjliga cyklarna för sporulering.
.
Vad innebär kemotaxis?
Mekanismen för bakteriell rörelse kallas kemotaxis, som innebär att bakterier rör sig mot en gradient av lockämnen (tex näring) och rör sig bort från toxiner med hjälp av kemoreceptorer som känner av koncentrationen av vissa ämnen.
Vad menas med “kemoattraktant” och “kemorepellent”?
Kemoattraktant = något som drar till sig bakterier, tex: Glukos, Aminosyror eller Peptider.
Kemorepellent = något som är dåligt för bakterier, tex: tungmetaller.
Vad är flageller och hur används dem för rörelse?
Flageller kallas ibland för H antigen (som kodar för dem) och kan vara Lofotrika (alla fästa på samma punkt på ena sidan) peritrika (fästa lite här och där) eller amfitrika/polära (fästa på båda “kortsidorna”).
Flagellen/flagellerna roterar för att ge rörelse framåt. Roterar upp mot 15000 rpm vilket ger hastigheter upp mot 50 kroppslängder/sekund.
Beskriv hur rörelsemönstret ser ut hos E.coli med avseende på kemotaxi.
E.coli har peritrik flagellstruktur, och dessa buntas ihop till en rätt effektiv propell när de roterar moturs vilket leder till att bakterien då rör sig framåt. När flagellerna ändrar rotationsriktning till medurs så spretas de ut åt alla håll vilket leder till att bakterien stannar av och tumlar runt på stället (tumbling). Om bakterien rör sig mot en högre koncentration av en attraktion kommer riktningsförändring av flagellerna ske mer sällan, så att “rätt” riktning hålls i större utsträckning. Om koncentrationen av attraktanten istället minskar kommer riktningsförändringar att ske oftare så att den byter från “fel” riktning. Detta kallas Adaption.
Vad är skillnaden på pili och fimbrier och vad är deras funktion?
Pili och fimbrier används oftast synonymt. Förr avsåg “fimbrier” utskott förankrade i yttermembranet hos gramnegativa bakterier och “pili” avsåg utskott förankrade i cellmembranet.
Det finns flera olika sorters Pili/fimbrier som har olika funktion och uppbyggnad men en av de viktigaste funktionerna är dess roll som vidhäftningsorgan i andra celler/bakterier eller i tex männsikoorgan. Detta kan ha stor betydelse för en bakteries virulens.
Beskriv kort hur kemin bakom flagellmedierad rörelse med kemotaxis fungerar.
.
Multicelluläritet hos bakterier finns i många former och har evolverat fram flera gånger. Ge exempel på en multicellulär struktur.
Biofilm.
Vad är biofilm och hur bildas det?
Biofilm är en ytansamling av en bakteriekultur inbäddat i ett slemlager och kan bestå av flera arter eller en. Biofilm bildas i flera steg (attachment, growth, dispersal). Olika bakterier gör olika saker i en biofilm, tex växer, dör, producerar näring osv.
Varför är biofilm ett stort problem för oss idag?
Yttre faktorer som UV ljus och antibiotika biter bara på de yttersta lagren av biofilmen, vilket gör att överlevare kan växa tillbaka - detta gör åkomman ihärdig och svårbehandlad (upp till 1500 ggr mer AB-resistent än encelliga bakterier).
Men det finns såklart användningsområden för detta också, tex i reningsverk.
Många bakterier skiftar mellan individuellt beteende och gruppbeteende beroende på celldensitet (av sin egen “art”). Under gruppbeteende använder de något som kallas kvorumreglering eller “quorum sensing” vad innebär det?
Kvorumreglering kan kallas bakteriernas “språk” och består av kemisk signalering som reglerar uttryck av tex, virulensgener, biofilmsformation eller bioluminiscens.
Förklara kortfattat hur kvorumreglering fungerar.
Bakterien producerar en extracellulär signalmolekyl i låg halt. Bakterien har receptorer som signalmolekylen (autoinducerare) kan binda till. Vid låg celltäthet späds signalmolekylen ut –> låg koncentration men vid hög celltäthet blir koncentrationen av signalmolekylen hög och receptorerna mättas. Vid mättning av receptorer aktiveras en serie gener (tex).
Ge ett exempel på kvorum reglering.
- Tex Vibrio som uttrycker fluorescens när de är många (lever i symbios med den nattaktiva bläckfisken E. scolopes i dess ljusorgan)
- S. Aureus kan skicka ut en liten peptid som signalmolekyl ((auto-inducing peptide, AIP)) som känns igen av andra av samma art, vet på så sätt att de är många –> många = uttryck av virulensgener.
- Cholera vill inte sitta kvar när effekterna (vattnig diarre) kommer, utan stänger av fimbrie/virulens genen och åker ut ur värden.
E.coli och Salmonella kan känna av Acyl-homoserine laktoner (AHL) men inte producera dem = tjuvlyssnare!
