Generel bakteriologi Flashcards
Form, størrelse og opbygning i Gram positive og Gram negative bakterier, samt i Spirochaeter
Prokaryot: ældre, simpel celleform. Ingen organeller, cellekerne, mindre ribosomer og direkte kodning af DNA (% introns og exons). Normalt har prokaryote som regel et cirkulært kromosom og evt plasmider.
Typisk ml. 0,4-4 um
Mycoplasma genitalium 0,4 um
haemophilus influenzae 1,2 um
Staphylococcus aureus 0,9 um
Escherichia coli 1,5 u
Bacillus megaterium 4 um
RBC 8 um
Bakteriekapslens funktioner
Bakteriers ydre kapsel består af polysakkarider (med undtagelse af bacillus spp. der har polypeptidkapsler). Bakterier med tydelige kapsler danner mukoide kolonier på agarmedier.
Kapslens funktioner: beskyttelse, immunundvigelse, faciliterer adhærence, fagocytose, virulensfaktore
Under kapsel er cellevæg (undtages mycoplasma), der beskytter mod mekanisk skade og osmotiske ændringer. peptidoglycan er primær byggesten.
Forskel på gram positive og gram negative
Grampositive bakterier har et tykt lag peptidoglycan som tager meget gramfarvning - deres cellevæg indeholder teicosyre og LTA. Gram negative bakterier har et tyndt lag peptidoglycan de rligger i et periplasmatisk rum mellem to membraner.
Under cellevæggen er en cytoplasmaatisk membran bestående af fosforlipider og proteiner (bilipidlag). I bakterier sker elektrontransport i oxidativ fosforylering i cytoplasmatisk membarn.
TJEK: i cytoplasmatisk memrban dannes dna enzymer transportprotierner cellevægspolymerer og membranlipider.
-
Gramnegative har indre membran der svarer til grampositive cytoplasmatiske membran. den yderste side indeholder lps, porre, polysakkarider, proteiner. Ydre membran ekskluderer hydrofobiske molekyler fra de gramnegative bakterier.
Cytoplasma: vandig væske med genom, ribosomer, næringstoffer, enzymer, andre molekyler involveret i syntese, metabolisme, vedligeholdelse af cellen, Evt granula (m. stivelse, glykogen, polyphosphat etc). Mange ribosomer, DNA, RNA, enzymer og fritflydende molekyler. Somme tider granula (depoter).
Kernemateriale - enkelt haploidt cirkulært kromosom (dobbeltstrenget DNA). + mange plasmider der indeholder nødvendige gener for egen replikation. Kopier af plasmider kan føres fra celle til celle.
hvordan farves gram psotive/negative
Cellevægsopbygning inddeles efter farvning med methylenblå
Gram positive (blå): Indre cytoplasmamembran af fosforlipider etc, peptidoglycan, evt teiconsyre
Gram negative (røde): Indre cytoplasmamembran af fosforlipider etc, peptidoglycan, lipoproteiner der binder til endnu en ydre dobbeltlagede membran. Denne membran har lipopolysakkarider LPS der vender mod ydre.
Det er derfor svære at få noge tind i gram negative bakterier end de positive.
Beskriv funktionen af LPS, Peptidoglykan samt hvordan man kan se differentierer mellem ru og glatte kolonier
LPS findes kun i gramnegative batkeirer og er et endotoxin (lipopolysakkarid) der er vigtig for beskyttelse af G- ydre membran. LPS giver strukturel integritet og beskytter cellerne mod toxine rog galdesalte fra GIT.
:::::::
Peptidoglykan beskytter cellen mod stress og opretholder bakteirekapslens morfologi. Peptidoglucan er opbygges af n-acetylglucosamine og n-acetylmuraminsyre krydsbindet af peptidkæder.
-
Core oligosakkarid der ofte er konseveret hos art/genus
O-antigen (typingsantigen, repeat af samme sukkerstoffer, der serotypes af gram neg. bakterier).
LPS ses kun i Gramnegative bakterier. Endotoxin og virulensfaktor. Bruges til at diff mellem forskellige typer af eks salmonella.
Ru kolonier (gram. neg. bakt) har ingen LPS, lyseres lettere af komplement og fagocyteres lettere af neutrofile/makrofager
Glatte kolonier (begge dele) har fuld LPS og er mere modstandsdygtige overfor fagocytose og komplement
Sekretionsmekanisme i gram negative bakterier
Type 1, 2 og 5:
Transporterer proteiner, også proteiner involveret i virulens (toksiner)
Type 3 (T3SS):
ligner en molekylær “sprøjte”. injicerer proteiner direkte ind i eukaryote celler under infektion. associeret med virulensfaktroer
Type 4 (T4SS):
Ligner pilus eller translokation kanal. overførsel af genetisk materiale (conjugation) og effector proteiner til eukaryote celler
______________________
Sekretionsmekanismer i gram negative bakterier:
Alm. transprot af foldede proteiner: transportprotein type 1,2,4 + Tat+Sec.
Transport af virulensassocierede signalmolekyler via: type 3+4. Begge proteiner rækker fra cytoplastiske membran, igennem det tynde peptidoglycanlag, gennem ydre memrban, extracellulært og ind i anden bakterie.
TRansport af DNA - konjugation via: Type 4+6.
Begge proteiner rækker fra cytoplastiske membran, igennem det tynde peptidoglycanlag, gennem ydre memrban, extracellulært og ind i anden bakterie.
Sekretionsmekanisme i grampostiive og gram negative bakterier
Sekretion over cytoplasmisk membran GENERELT:
TO generelle sekretionssytemer til at transportere proteiner over cytoplastisk membran.
1) Sec, ufoldede proteiner transporteres via motorprotein og ledende kanal.
2) Tat, udskiller foldede proteiner, ikke alle proteiner kan udskilles i ufoldet struktur.
________________________________________________________
I GRAM NEGATIVE BAKTERIER:
Det er en udfordring for gram negative bakteire at udskille extracellulæer prroteiner da de skal krydse 2 fosforlipidmemrbaner og host memrbane.
Nogle proteiner krydse rmembranerne i to trin; via Tat/Sec til perplasma og via ydre membran til target cell (T1SS, T2SS, T5SS).
Der findes også Sec/Tat uafhængig proteinsekretion til at udskille proteiner gennem kanaler direkte i target cell (T3SS, T4SS, T6SS).
_________________________________________________________
GRAM POSITIVE BAKTERIER:
Gram positive har kun en lipidmemrban men et tykkere peptidoglykanlag, og nogle gram positive har en mycomemrban af modificerede lipider.
Tat/Sec transport over cytolasmtisk membran. Specifikek transmembrane proteiner lokaliseres i peptidoglykanlaget (injectosom) via enzymer, kovalent knuttes proteiner til cellevæg efter sekretion over cytoplasmatisk membran.
OBS:
Syrefaste baktiere som tuberkulose har særlige T7SS systemer pga mycomembran.
Opbygning af sporer
Exosporium:
Det yderste lag af endosporen kaldes exosporium.
Exosporium er et tyndt, ydre dæk, der består af proteiner og glycoproteiner.
Dette lag kan variere i tykkelse og struktur afhængigt af den specifikke bakterieart.
-
Ydre membran:
Lige under exosporium findes det ydre membranlag.
Ydre membranen består af lipider og proteiner og tjener som en yderligere beskyttende barriere.’
-
Cortex:
Cortex er et lag, der består af peptidoglycan, en kompleks struktur bestående af sukker og aminosyrer.
Peptidoglycanen i cortex er ofte mindre krydshæftet sammenlignet med den i vegetative celler, hvilket bidrager til endosporens resistens.
-
Core wall:
Core wall er et ekstra lag af peptidoglycan, der adskiller cortex fra endosporens kerne.
Dette lag er også vigtigt for endosporens resistens og beskyttelse af den genetiske information inde i kernen.
Indre membran: Efter core wall kommer endnu et lag af lipidmembran, kendt som den indre membran.
Den indre membran omgiver endosporens kerne og bidrager også til dens resistens.
Kerne (Core):Kernen er endosporens centrale område, der indeholder dens genetiske materiale (DNA) og andre essentielle cellulære komponenter.
Kernen er omgivet af alle de tidligere nævnte lag, der arbejder i samarbejde for at beskytte genomet mod skadelige miljøforhold.
__________________________________
Endospore er vigene bakteirer der har høj miljøresistens. I en situation hvor cellen stresse dannes spore og bakterien går i hvile. De karakterisieres af at være: dehydretet, metabolisk hvilende, resistende overfor varme, bestråling, udtøring, pH og kemikalier = de kan næsten ikke ødelægges.
Centralt ligger DNA i midten i en proteinsuppe med højt ca og dipicolinsuyre. Pakket ind i 2 gange pepitodglykan og en protein/kulhydrat kappe der beskytter.
Endospore inaktiveres ved autoklavering (121 grader) i 30 min.
Enten terminale (Clostridium tetani), subtermianle (bacillus subtilis) eller centrale som b. cereus
Dannelse af sporer
Bakteiren lever norm. liv. Ved stress el. behov for sproedannelse aktiveres andet genekspressionssæt. -
Først deles cellen, hvor 1 er predetermined til at blive sporen og den anden resten.
Sporantet (den restende) æder sporen og derfor omgives sporen nu af 2 gange cellemembran og 2 gange peptidoglykanlag.
Herefter bugges specifikke protein og kukhydratlag omkring sporen der er optaget og tils idst dør cellen og sporen pakkes og frigives i takt med at bakteriecellen undergår apoptose(??). Sporen aktiveres with loss of sporangium og aktivering.
__NYT
Sporulation / sporedannelse er en overlvelsemekanisme bakteiren påtager sig når den udsættes for meknaiske/kemisk/miljømæssig stress. Et andet gensæt aktiveires og giver aneldnign til specifikt celledeling hvor den ene delende kopi bliver til endosporen som optages af den anden celle via fagocuytose så sendosporens core omfanges af flere lag; Exosporium, ydre og indre protein coat, ydre membran, cortex pmodificierede peptidoglycan, germ cell wall af peptigodlguan lag, indre membra nnaf lipid iver resitens og core af dna dipicolinsyre, ca20
Morfologi af bakteirer (vigtig for traditionel identifikation)
Opdeles i kokker (runde) og stave (aflange) og campylobacter (skrueformede/spirochaeter)
Kokker har kun en deling zone, enkeltvis, kæder, klynger/klaser
Spirochaeter har mang ezoner hvor der kan bygges mere på. Spirochaeter har en flagel der udgår fra engen og snor sig om bakteiren. Flagel ligger i skede i hulrum ibakterien og snor sig dvs. ingen udstikkende flagel. Disse skal bevæge sig i viskøst materiale som mukos og slimhinder.
Stave: coryneformede (buttede i den ene ende).
Alle stave har et aktinskelet der holder formen. Kokker har intet aktinskelet og bliver mere runde.
Syrefaste bakterier kan ikek gramfarves. Cellevæg minder om grampositive men indeholder ingen teichosyre. Mycolsyre gør dem resistende overfor kemikaler. Lipidholdig kapsel tager rød farve når de farves med syrefarvning (eks mycobacterium avium ssp. paratuberculosis).
Beskriv struktur, opbygnign og placering af bakterie-flagel
Flageller er opdelt i et filament, led og en basal del. Flaggelin aktiverer TLR6. Flageller er større end fimbria men ligeledes opbygget af immunogene protiener som antistoffer kan dannes mod. Flagellin er forankret til memrbanerne via 4 proteinringe og i den cytoplastiske indre membran via FLI proteiner som er ATP drevne og tvinger drejning af den undulerende membran.
Polær monotrik (vibrio), polær multitrik (pseudomonas), peritrik (e. coli).
Bevægelse af enten SMOOTH elelr TUMBLING afhænigt af hvilke kemokiner der sanses. I bakterien er sansemolekyler der måler glukose koncentration, pH, eller kemokinkoncentrationer.
Struktur, opbygning og funktion af fimbrier
Fimbriae (pili) er mindre end flageller og dannes af pilin. Kan også bevæges men facilitere adhæsion til værtens væv. Fimbriae ses mest hos Gramnegative bakterier.
Fimbriae består af protein og er korte og talrige. Anvendes til tilfæftning - derfor receptorspecifikke og kan kun binde specifikke molekyler.
Type 1, fimbriae, E. coli: består af flere forskellige molekyler. FimH der bestemmer receptorspecifiteten.
beskriv bakteiren genetisk elementer
Enkelt kromosom m. 1000-4000 gener.
Plasmider, insertions sekvenser ,transposoner, integroner, genom øer, bakteriofager (vira)
SPecificer plasmidet og det funktion
Plasmider er cirkulære genomer i cytoplasma der inkorporeres indkorporeres i kromosomet, men ellers replikeres uafhænigt af denne. Plasmider giver typisk selektiv fordel som antibiotikaresistens. De er ekstrakromosmale ringformede dsDNA, der er vigtige for spredning af gener.
Hvilke andre genetiske elementer findes i bakteirer foruden plasmidet?
Andre genetiske elementer gennemgås senere:
Transposoner: hoppende gener
Integroner: insertionssteder
konjugative integrationselementer: konjugation uden plasmid
Genomøer gennemgås i forbindelse med virulensgener. Stykker af DNA der kommet af bakterier.
Intersertionssekvenser
Korte DNA sekvenser med specifik insertionssekvens, koder for transposase men uden ‘følgegener’.
Hvis de har følgegener er der pr definition transposoner.
