Livet för en mikrob

Question 1

Vad är Reynolds tal och vad innebär ett lågt värde av detta hos bakterier?

Answer 1

Motsvarar hur bra något rör sig genom en vätska och minskar med längd och hastighet.

Bakterier kan inte ta “simtag och fortsätta glida” utan måste kontant proppellera sig framåt.

Question 2

Vad är kemotaxi?

Answer 2

Mikrober kan känna av förändring i koncentration över tid och röra sig mot sådant som är bra och bort från sådant som är dåligt.

Justerar riktning med flageller (enad rörelse eller slumpmässig)

Question 3

Vad är quorum sensing?

Answer 3

Mikrober kan känna av närvaro av andra (både egna och andra) mikrober –> ändra beteende utifrån detta (virulens, biofilm mm.)

Kan också signalera stress, DNA upptag, sporulering och konkurrens (störa ut andras signaler)

Question 4

Vilka två “tillstånd” kan en bakterie befinna sig i? (Map andra bakterier)

Answer 4

Glida runt själva (planktonic) eller samarbeta (biofilm)

Question 5

Djur överlever genom att vara komplexa men vad är nyckeln till evolutionär framgång för mikrober?

Answer 5

Snabba adaptiva responser - den som anpassar sig snabbast till förändring vinner

Question 6

Vad är horisontell genöverföring (HGT)?

Answer 6

Bakterier kan överföra/ta upp DNA mellan individer och omgivningen och således ha gener som inte ärvts.

Associerat till ökad fitness

Question 7

Vad är det för typ av gener som överförs via HGT?

Answer 7

Patogenisitet, resistens, nedbrytning, sekundär metabolism mm.

Question 8

Vilka tre mekanismer finns det för HGT?

Answer 8

Transformation: Ta upp DNA från sin omgivning och inkorporerar via rekombination.

Konjugation: Bakterie gör konjugationspili som fäster på annan bakterie –> drar den nära till fysisk kontakt. Sedan överförs genetiskt material genom att de tar varsin sträng och kopierar.

Transduktion: Genetiskt material överförs via en bakteriofag som råkat få med värd-DNA

Question 9

Vilka olika element överförs vid HGT?

Answer 9

Plasmider - via konjugation/transformation

Fager/profager - via transduktion. Generaliserad (vila gener som helst), specialiserad (replikation av fags genom i kromosom –> få med närliggande gener) eller lateral (nästan vilken gen som helst)

Fritt DNA - via transformation från omgivningen

Mobilt DNA - transposoner som flyttar runt

Question 10

[Quorom snesing] Vilka två typer av signalmolekyler finns det och vilka förekommer främst hos gramnegativa vs. grampositiva?

Answer 10

Homoserine lactones (HSL) hos gramnegativa.

Små peptider (autoinducers) hos grampositiva.

Question 11

Vad är fentoypisk heterogenicitet?

Answer 11

Isogenisk cell population men olika fenotypiska uttryck, genererat av epigenetiska mekanismer

Question 12

Vad är bet hedging?

Answer 12

Sätt att hantera gruppbeteenden för populationens överlevnad - ha olika beteenden hos olika organismer vid samma tidpunkt.

Question 13

[Livsstil] Vad är ppGpp?

Answer 13

An alarmone som påverkar global transkription och induceras av svält (både AS och C/N). Produceras av GTP + ATP via RelA eller SpoT.

ppGpp binder till RNAP och ändrar dess affinitet för olika sigmafaktorer. Framförallt för Sigma S som är kopplat till överlevnadsgener istället för tillväxt (stationär stress).

Question 14

[TA system] Vilka 3 typer av TA-system har tagits upp under kursen?

Answer 14

I: RNA, där antitoxinet är antisense RNA som inhiberar translation av toxin (ex. hok-sok).

II: Proteic, där antitoxinet är ett protein som binder icke-kovalent till taoxinet och blockerar dess funktion.

III: Antitoxin är ett RNA som binder till toxin-proteinet och blockerar det.

Question 15

Vad är en persister?

Answer 15

Cell som inte växer men är metaboliskt aktiv.

Question 16

[Sporulering] Hur går sporulering till?

Answer 16

Tidsplanering beror på sigmafaktorer som skapar varandra (1 –> 2 –> 3). Sporulering sker längs två vägar, parallellt.

Väg 1: Spo0A fosforyleras –> spoIIA, E, G (E, G –> A –> F) –> kontroll av celldelningsplanet (mot ena polen)

Väg 2: Sigma H –> Sigma F, G ger förspor formation & Sigma E, K omprogrammerar modercellen.

Question 17

Vad är kompetens och hur skiljer sig det mellan grampositiva och gramnegativa bakterier?

Answer 17

Kompetens = förmågan att ta upp DNA från omgivningen.

Gramnegativa tar upp DNA med specifika sekvenser, medan grampositiva tar upp lite vad som.

Question 18

[Kompetens] Hur är kompetens och quorum sensing kopplat?

Answer 18

Bakterier vill troligen ta upp DNA från rätt organism, gärna eget! Bra för grampositiva bakterier

Question 19

[Kompetens, QS] Ge ett exempel på när kompetens och QS är kopplat.

Answer 19

CSP används som en alarmone hos S. pnuemoniae och är kopplat till QS. När denna snappas upp så kommer gener för rekombination uttryckas - “ta upp DNA, skydda det och rekombinera in det”

Question 20

Vilken sigmafaktor är involverad vid stress i stationär fas?

Answer 20

Sigma S / RpoS

Question 21

Hur är quorum sensing och kompetens kopplat rent mekanistiskt?

Answer 21

I grampositiva så kan det gå till med com-generna. ComX produceras och fungerar som signal –> binder in till ComP självfosforylerar –> P till ComA som då aktiverar com-gener + ger upphov till att aktivatorn ComK bildas. Vid nog höga nivåer av ComK kommer denna att autoreglera sig i en positiv feedback-loop –> öka kompetensen rejält för de individerna.

I gramnegativa går det till på liknande sätt men gener för rekombination och skydd av dsDNA stimuleras också