HFST 3 COS: Gentransfer Flashcards
Wat is gentransfer? Hoe gebeurt dat bij prokaryoten? Hoe bij eukaryoten?
Gentransfer = doorgeven van genetische info tussen organismen
Bij prokaryoten kan dat door verticale gentransfer (binaire fissie) of laterale gentransfer (ene bacterie geeft genetisch materiaal ad andere dmv transformatie, transductie en conjugatie)
Bij eukaryoten kan dat door verticale gentransfer (seksuele reproductie)
Wat is genetische recombinatie?
Genen van 2 verschillende cellen worden gecombineerd => genen moeten homoloog zijn (dus ongeveer zelfde baseparen bevatten) zodat ze mooi ingebouwd ku w => resulterende cel = recombinant
Griffith ontdekte gentransformatie. Beschrijf welk onderzoek Griffith deed om dit te ontdekken.
Griffith deed onderzoek met 3 soorten bacteriën:
- levende streptococcen met kapsel = (1)
- levende streptococcen zonder kapsel = (2)
- dode streptococcen met kapsel (afgedood door hitte zodat bacterie dood is, mr genetisch materiaal om kapsel aan te maken aanwezig blijft) = (3)
Elke van die 3 vormen w ingespoten bij muis =>
- (1) => muis sterft
- (2) => niks gebeurd => Muis blijft leven
- (3) => niks gebeurd => Muis blijft leven
Griffith combineerde vervolgens (2) & (3) en spoot dat in bij muis => muis ging dood
Als ie gecombineerde bacteriën op agarplaat gebracht w => gladde & ruwe kolonies
* levende streptococcen met kapsel (1) zorgen normaal voor ruwe kolonies op agar, maar deze had hij niet op agar aangebracht => er moet dus transfer geweest zijn van genetisch materiaal naar de kapselloze bacterie waardoor die wel een kapsel kon vormen = gentransfer resulterend uit opname van DNA van donor door levende bacterie zonder kapsel = gentransformatie
Wat is een voorwaarde voor gentransformatie? Wat is er zeker nodig?
Gentransformatie is enkel mogelijk als er competentiefactoren aangemaakt ku w => DNA bevat namelijk veel - geladen fosfaatgroepen waardoor het niet zomaar door de - geladen celmembraan kan => als de celdensiteit te hoog is en er te weinig nutriënten zijn w eiwit competentiefactor aangemaakt => competentiefactor gaat lading van DNA neutraliseren zodat het kan w opgenomen en ingebouwd kan w
vereist ook aanwezigheid van:
- DNA transport eiwitten
- exonuclease
Welke 2 klassen bacteriën zijn er mbt transformatie? Geef van elke klasse een vb.
- Natuurlijk competente cellen (maken zelf competentiefactoren aan)
bvb streptococcus, bacillus, haemophilus, Neisseria,… - Artificieel competente cellen
bvb e coli
Op welke 2 manieren kan je bacteriën artificieel competent maken?
- Behandelen met calciumchloride (CaCl2) => faciliteert binding van plasmide DNA aan membraan => heat shock (van hele lage naar hele hoge T) in waterbad zorgt voor openingen in CM => genetische info kan naar binnen
- Elektroporatie proces = bacterie w blootgesteld aan elektrische stroom => poriën in CM openen
E coli is gevoelig aan ampicilline => je wil ampicilline resistentie gen binnenbrengen in genoom van e coli => Hoe doe je dat?
Ampicilline gevoelige e coli’s worden in ijsbad (0°) gebracht met calciumchloride (Ca2+ gaat lading neutraliseren) => ampicilline resistentiegen (AmpR) w toegevoegd => hitte shock door verwarming naar 42°C => poriën van CM gaan open => AmpR kan binnen, maar het resistentie gen gaat niet binnen in alle cellen… => kijken welke wel/niet opgenomen he door uit te platen op bodem waar ampicilline op zit => bacteriën die AmpR opgenomen he zu hierop overleven dus kolonies zichtbaar op plaat = kolonies die gen opgenomen he
Wat zijn bacteriofagen?
Wat weet je over hun structuur
virussen die zich richten op bacteriën
ze hebben een icosahedrale structuur waar DNA in zit
Beschrijf gentransductie.
LYTISCHE CYCLUS
Bacteriofaag (klein virus specifiek gericht op bacterie) hecht vast op bacterie 1, penetreert bacteriële celwand en gaat zijn DNA inspuiten => bacteriofaag DNA stuurt het celmetabolisme zodat virale componenten geproduceerd w => nieuwe virusdeeltjes & kopies van bacteriofaag DNA
=> vorming vele lege procapsiden = lege bacteriofaagkopjes => de lege procapsiden w gevuld met ofwel bacterieel DNA kan ofwel bacteriofaag DNA => bacteriofagen w afgewerkt ‘staart erbij etc) => bacteriele cel lyseert => nieuwe bacteriofagen met bacterieel en bacteriofaag DNA komen vrij en ku nieuwe bacteriën infecteren => DNA uit bacteriofaag 2 hecht vast op bacterie 2 en injecteert zijn DNA daar
Wat weet je over gentransductie & AB resistentie?
bij gentransductie kan ev AB resistentie w doorgegeven van de ene naar de andere bacterie! maar virus (bacteriofaag) is veel kleiner dan bacterie => er wordt dus mr een deeltje vh bacteriele DNA in bacteriofaag gestopt => dat deeltje kan coderen voor AB resistentie, mr kan evengoed voor niets coderen
wat is bacteriele conjugatie?
Proces van genetische transfer tussen bacteriën waar fysiek contact voor nodig is tss de bacteriën
Wat zijn plasmiden? Geen 2 karakteristieken van plasmiden.
De meeste plasmiden zijn circulair, dubbelstrengig, extrachromosomaal DNA
- autonome replicatie
- coderen niet voor essentiële functies want niet alle bacteriën he plasmiden
Wat zijn de functies van plasmiden?
- CONJUGATIE (aanmaak conjugatiepilus, bij F plasmiden)
- AB RESISTENTIE doorgeven => R plasmiden bevatten genen voor AB resistentie
- AB PROTEINEN => bacteriocines synthetiseren bacteriocidale eiwitten = antibacteriële eiwitten => die doden gelijkaardige bacterien die geen bacteriocidale eiwitten ku aanmaken => survival of the fittest
- VIRULENTIE plasmiden => bvb neurotoxines voor clostridium tetani
Welke 2 componenten bevatten resistentie plasmiden?
- RTF = Resistance Transfer Factor
bevat genen voor plasmide replicatie & conjugatie => kan doorgegeven w aan andere bacteriën (geen genen voor AB resistentie zelf) - 1 of meer resistente R genen
R genen coderen voor productie van enzymen die medicijnen inactiveren en ku dus zorgen voor AB resistentie
Beschrijf F+ x F- mating en maak ook een tekening
(tekening zie apart blad)
F+ cellen bevatten F factor = F plasmide = Fertiliteitsplasmide (op plasmide zit gen voor F pilus, maar ook bvb gen voor AB resistentie)
F- cellen bevatten geen plasmide
1) F+ maakt een F pilus (= conjugatiepilus) waardoor de bacteriën naar elkaar toe getrokken w => verbinding F+ en F-
2) 1 streng van F plasmide wordt van F+ cel naar F- cel getransfereerd
3) beide bacteriën (F+ en F-) maken nu een complementaire DNA streng
4) in beide bacteriën zit nu een volledig dsDNA plasmide
=> 2 F+ cellen
