Horisontell genöverföring Flashcards
Varför är det evolutionärt fördelaktigt för asexuellt reproducerande celler att kunna byta gener med varandra?
Detta gör att bakterierna kan bli bra på att anpassa sig i föränderliga miljöer!
Vad är ett pan-genom?
Pan-genom är det DNA som kan delas mellan bakterier, t.ex. det DNA som kan delas mellan olika E coli.
Vilka tre mekanismer för horisontell genöverföring finns hos bakterier? Vad har de gemensamt?
Transformation: direkt upptag av fritt DNA från omgivning, ofta från andra bakterier.
Transduktion: gener förs mellan olikabakterier via virus/fager. Vektor!
Konjugation: “bakteriesex”. Bakterie bygger rörformade strukturen plus, kopplar ihop sig via den med en annan bakterie och för över DNA i form av en plasmid.
Gemensamt för ovanstående är att genöverföringen bara går åt ett håll - från givare till mottagare. Givaren ger inte hela kromosomen, utan bara fragment kan överföras. Gener kan föras från en “bakterieart” till en annan. Det överförda DNAt måste kunna replikeras i mottagaren.
Vilken positiv påverkan kan bakteriofager ha på bakterier?
Bakteriofager kan inkorporera gener för toxintillverkning, vilket är positivt för bakteriens virulens.
Hur är en sammansatt transposon uppbyggd?
En sammansatt transposon innehåller dels insertion sequences, som känns igen och behövs för för förflyttning (består av inverted repeats) samt andra gener.
Varför samlas fördelaktiga gener tillsammans på mobila element?
Om vi har två transposoner nära varandra finns det chans att transposonmekanispen råkar tro att dessa tu är en och samma, och klipper därför ut de båda samt det som eventuellt är emellan. På så sätt flyttas en eller flera gener med transponera runt i kromosomen eller plasmiden. Transposonen kan nu naturligt öka i storlek i o m att den träffar nya transposoner. Om dessa gener är fördelaktiga kommer de leva vidare och om klumpen av dessa gener ökar så ökar även överlevnadschanserna.
Vilka olika typer av bakteriofager finns?
Lytisk (virulent) bakteriofag: binder till bakterie och injicerar DNA → syntetiserar fagspecifikt mRNA → replikerar fagDNA → värdDNA degraderas av nukleaser → assemblering av nya fagerpartiklar: DNA-fyllda huvud med svans → värdpartikel lyseras.
Lysogen (temperat) bakteriofag: fager som antigen förökar sig via lytisk växt eller istället för in sitt DNA i bakteriens genom och ligger “tyst” i bakteriecellen. Uttryck de flesta fag-gener är avstängt. En slags “profag”.
Fag känner av då tillväxtmiljön är dålig, och kan då hoppa ut och gå in i lytisk cykel.
Vad kan bakteriofager bära på som ökar virulens hos värdbakterien?
Gener som kodar för toxiner! Då dessa gener integreras i genom tillsammans med dagens genom kan en tidigare harmlös bakterie börja producera starka gifter och orsaka sjukdom.
Vad är en plasmid?
Plasmider är extrakromosomala genetiska element som kan replikeras fritt från kromosomen.
Episoder är plasmider som kan integreras i bakteriens kromosom.
Plasmider kan överföras via konjugation, transformation och transaktion. Fenotypiska effekter kan vara resistens (R-faktorer) och virulens (toxiner och adhesiner).
Hur fungerar transposoner?
Transposoner kan definieras som gensegment som kan förflytta sig från en plats i genomet till en annan.
Detta sker genom att genen finns någonstans i genomet och på varje sida har en inverted repeat IR (följd av 40 bp som ligger omvänd på andra sida så samma “sida pekar mot genen”). Ett transposon-protein känner igen en IR och då båda IR binds av två transposonproteiner så dimeriseras de. Nu klipps transpsonen ut, och kan integreras någon annanstans i genomet. Transports är ett enzym som specifikt utför rekombination av det transposerbara elementet.
Transposoner kan hoppa mellan plasmider och kromosomer osv.
Hur fungerar transposoner?
Transposoner kan definieras som gensegment som kan förflytta sig från en plats i genomet till en annan.
Detta sker genom att genen finns någonstans i genomet och på varje sida har en inverted repeat IR (följd av 40 bp som ligger omvänd på andra sida så samma “sida pekar mot genen”). Ett transposon-protein känner igen en IR och då båda IR binds av två transposonproteiner så dimeriseras de. Nu klipps transpsonen ut, och kan integreras någon annanstans i genomet. Transports är ett enzym som specifikt utför rekombination av det transposerbara elementet.
Transposoner kan hoppa mellan plasmider och kromosomer osv.
Vilka patogena former av E coli finns och hur kan dessa uppkomma?
Varje E coli innehåller ett antal plasmider, och i många fall även profager. Om patogenicitetens “ö” inkorporera kan patogena E coli-former förekomma.
- Enteropatogena E coli (EPEC). Diarré.
- Enterohemmorgagisk E coli (EHEC). Verotoxin/shigatoxin. Kraftiga buksmärtor, HUS.
- Enterotoxisk E coli (ETEC). Diarre orsakad av toxinbildande stammar.
- Enteroinvasiv E coli (EIEC). Invaderar och förstör epitel i colon.
- Uropatogena E coli (UPEC). Bildar speciella pili som binder till urinvägsepitelet.
