Mikrober och vaccin Flashcards
I vilka former ser vi bakterier?
- Kocker, stavar, spiriller och spirochetter samt mellanting av dessa. Filament kan bildas av bakterier som inte fullständigt knoppas av, vanligen hos stavar
Beskriv skillnader mellan prokaryoter och eurkayoter?
- De prokaryota saknar kärna (har DNA i långsmal tråd - nukleoid och även ofta plasmider) och är generellt sett små till storleken, cellens funktioner måste tillgodogöras utan specialiserade organeller
- Eukaryota har kärna, är ofta större till storleken och har organeller med specialiserade uppgifter (ex mitokondrien som ”kraftverk”)
- Deras membran skiljer sig åt också
Vad är skillnaden på aeroba och anaeroba bakterier?
- Hur syre påverkar bakterien
- Anaeroba bakterier saknar enzymsystem för att ta hand om de reaktiva produkterna
- Om bakterier ska kunna leva i en aerob miljö (i närvaro av syre) måste de ha enzym som tar hand om reaktiva syreradikaler (så som superoxidjon och hypoxiradikal)
- Exempel på enzym är katalas, peroxidas, superoxid dismutas och superoxid reduktas
- Utan enzym som tar hand om de reaktiva formerna av syre måste bakterien leva helt i frånvaro av syre
Hur kan två olika populationer påverka varandra?
- Obligat – nödvändig
- Mutualism – de kan inte delas upp utan kräver varandra
- Kommensalism - en part har nytta medan den andra påverkas obetydligt
Vad innebär hemolys på blodagarplatta?
- Bakterien har förmågan att lysera blodkroppar. Ses som färgomslag på blodagarplattor
- Alfahemolyserande – Delvis nedbrutet där hemoglobinet oxideras, ses som grönt på plattan
- Betahemolyserande – En fullständig hemolys där cellys av erytrocyten sker, ses som ett uppklarnat område runt utstryket. Gammahemolyserande – Ingen hemolys sker
Vad är en flagell och hur används den?
Vilken TLR binder den?
- Vissa bakterier har förmågan att röra sig mha en eller flera flageller uppbyggda av flagellin (ett antigen som binder till TLR-5). Rörelsen sker efter fototaxis (rörelse mot/från ljus) eller kemotaxis med en repellant (rörelse från ett kemiskt ämnes koncentration) eller attraktant (rörelse mot ett kemiskt ämne)
Hur ser bakteriens genom ut?
Vad kallas en plasmid som har förmågan att sättas in i genomet?
- Bakteriernas genom är cirkulärt, fäst till membranet och haploidt. Att genomet är haploidt får konsekvensen att en mutation direkt slår igenom. Har även extragenomiskt DNA i form av plasmider. Dessa kodar för fördelaktiga men inga livsviktiga egenskaper. Plasmiderna har en autonom replikering.
- Episom är en plasmid med förmågan att sättas in i genomet
Vad innebär gramfärgning?
- Färgningsmetod för att särskilja grampositiva och gramnegativa bakterier åt
- Först färgas bakterien blå av kristallviolett. Därefter löser aceton upp färgade lipider i cellväggen hos den gramnegativa där den blå färgen tvättas ur. Detta sker inte hos den grampositiva vars cellvägg är tjock och den förblir därför blå. Safarin tillsätts som röd färg vilket gör den gramnegativa röd till färgen och den grampositiva lila (Purple = Positive)
Vad består bakteriens cellvägg av?
Peptidoglykan
Vad kännetecknar en gramnegativ bakterie?
Gramnegativ
- Yttre membran, tunn peptidoglykan och membran även innanför
- Mer ömtålig i och med sitt extra membran
- Röd gramfärgning
- Periplasmatiskt utrymme (finns inte hos den positiva)
- Har LPS-molekyler (lipopolysackarider) (VIKTIGT, FÖRELÄS) på det yttre membran
- Kan fungera som virulensfaktor (endotoxin)
Vad består LPS av?
- LPS består av en lipid, Lipid A som fäster LPS vid yttermembranet, Core-polysackaride (återkommande struktur) och ytterst Ospecifik-sackarid (även kallad O-antigen) som ger upphov till antikroppar
- Det är Lipid A-delen som immunretande och via TLR-4 ger ett cytokinsvar med bla feber och akutfasproteiner (endotoxin)
Varför är gramnegativa bakterier känsliga för torra miljöer och var finns de oftast?
- Pga yttermembranet som hålls samman av hydrofoba krafter är dessa bakterier känsliga för torra miljöer. Därför tillhör de sällan normalfloran på huden utan oftare i mun/svalj, mag/tarmkanalen och andra fuktiga/blöta ställen
Vad är ett endotoxin?
Endotoxiner är ämnen som finns hos bakterieceller men inte hos djurceller. Ordet betyder bokstavligen “inre gift” men är till skillnad från exotoxiner inget som bakterierna aktivt utsöndrar. Vid bakteriens död läcker endotoxinerna ut, närvaron av dem är därför en kraftig varningssignal för immunförsvaret om pågående infektion.
Det vanligaste exemplet på endotoxiner är lipopolysackarider (LPS)
Vad kännetecknar den grampositiva bakterien?
- Lila vid infärgning (vi får inte bort all färg, blått till röd vilket ger lila)
- En utav elva grupper, resten gramnegativa (flest)
- Cellmembranet består av tjockare peptidoglykan, lipoteikonsyra och teikonsyra (viktiga)
- Bägge virulensfaktorer men inte endotoxiner
- Lipoteiokonsyran går ner i plasmamebranet
- Teikonsyra (kovalent bunden i cellväggen)
- Vissa grampositiva celler kan bilda endosporer
Vad kan den grampositiva bakteriern göra vid påfrestning
Vilken typ av påfrestning pratar vi om?
- kan bilda endosporer (gramnegativa kan inte detta) vilket innebär att gå in i vilostadium
- Ger stabila celler – hög motståndskraft (autoklavering dödar den dock), kan ske vid ex temperatur, uttorkning, tid, lågt pH, svält etc)
Nämn två viktiga endosporbildare
- Bacillus
- Clostridium
Hur skiljer sig korslänkningen av peptidoglykan mellan grampositiva- och gramnegativa bakterier?
- Grampositiv betydligt längre korslänkning (viktigt)
- Grampositiv har en glesare cellvägg i och med detta, tjockare men mer porös struktur där större molekyler kan ta sig fram
- Gramnegativ mer kompakt
- Viktigt att komma ihåg att skillnader finns i storlek
- Finns unika aminosyror som endast finns i korslänkning
Vad består peptidoglykan av och hur är den uppbyggd?
- Två huvudkomponenter
- N-acetylglukosamine (G)
- N-acetylmuraminsyra (M)
- Sitter växelvis i ringar med Beta(1,4)-bindningar
- Sitter också en del grupper förankrade till dessa
- Ifrån en gren av syre byggs peptidkedja, finns vissa unika aminosyror i dessa korslänkningar (t ex meso-diamino-pimelinsyra)
Vad skiljer fimbrier och pili och vad förenar dem?
-
Fimbrier – större antal än pili
- Virulensfaktor
- Kortare
-
Pili färre antal än fimbrier
- fungerar ofta som virusreceptor
- Behövs för konjugation
- Längre
Var finns glykokalyx och vad är dess använding?
- kolhydrater utanför yttre membranet på gramnegativa eller utanför peptidoglykanet hos den grampositiva
- bakterier som har dessa är ofta bra på att klibba fast, kan använda som bindning mot ytor
- Dessa kolhydrater utgör också energidepå
Vad är en inklusionskropp?
Energidepåer
Cytoplasmainneslutningar, uppbyggda av polymeriska komplex, finns i många bakterier och fungerar som ett bakterieskafferi. På detta sätt kan lipider, polysackarider, oorganiska ämnen och andra för cellen viktiga molekyler lagras
Hur sker celldningen av bakterien?
- Det fria DNA:t (nukleoiden) är förankrat till cellytan så komplett genom finns i bägge dotterceller
- Plasmider replikeras självständigt och slumpen avgör vilken dottercell de hamnar i
- Efter DNA-replikering, syntes av cellvägg av makromolekyler i plasman, de släpper taget om varandra efter elongering, två dotterceller
- Generationstid (från replikering till celldelning) vanligt med generationstid under timmen för bakterier (selektiv fördel)
Hur mäts mikrobiell tillväxt?
Mikrobiell tillväxt
- Olika sätt att mäta
- Tubriditet, ljusspridningsförmåga (vi får med alla bakterier som är någorlunda intakta, levande och döda (spektrometer)
- Viable count tittar endast på de levande bakterierna
Beskriv bakteriens tillväxtfaser i odlingsmediet
- Lagfasen (anpassningfas) många dör och ett fåtal kommer igång (grön kurva ligger därför steget före)
-
Exponentiell tillväxtfas (kort generatonstid och dubblering för var generation 2n
- när generationstid anges tittar vi på exponentiell fas
-
Platå (stationär fas), 4-10 h (varar ibland 0,5-1 dygn), lika många bakterier som dör som delar sig under platån, effekt av begränsningar i odlingsmediet
- Utrymme
- Näring
- Produktion av metaboliter, kan vara toxiska (hämmar egen tillväxt)
- Död (deklinationsfas), tillväxten avtar och fler dör (något eller några dygn)
- Optiska tätheten går ner på sikt (eftersom det tar tid efter det att de dör till de lyserar helt)
- Närmar sig sedan 0, de som lever kan sedan tillväxa på nytt
Vad är signifikativt för bakteriens genetik?
Hayflickgräns?
- Har ingen kromosom och inga histoner men DNA har viss struktur med hjälp av proteiner
- Oftast ringslutet genom vilket ger fördelar (supertvinnad form bra för stabilitet)
- Inga telomerer, tappar inte delar av genom, har ”evigt liv” (ingen hayflick-gräns)
- Haploida - har bara en kopia av genomet.
- Snabb replikation (fördel)
- Kan därför ha många kopior på en gång i cellen (inte bara två)
- Fler kopior kan göra att negativa mutationer inte dödar celler, samtidigt som positiva mutationer ger fördelar och kan ta över
- Litet genom, e. coli har 5*10-6, eukaryot har 5*10-9 baspar
- Enbart kodande genom hos bakterien (2000-3000 gener)
- Extragenomisk DNA genom plasmider (miniatyrgenom i allmänhet)
- ringslutna, egen replikation
- kan vara i många kopior och antibiotikaresistenta?
- plasmider kan plockas upp och avges
- För att hålla ner generationstider kan bakterie göra sig av med plasmider
- Sker upptag av plasmider av grannceller som inte replikerar denna om den inte ger bättre överlevnad
Vad innebär transformation och hur sker det?
- Överföring av fritt naket DNA till cell (från cell som lyserat)
- Mottaglig en kort tid när bakterien är kompetent (under exponesiell fas mot slutet) kan då ta upp fritt DNA
- DNA-bindande proteiner på cellytan binder fritt DNA, nuklesaser bryter ned ena DNA-strängen och den andra delen kan tas upp
- Fysiskt instabilt. Behöver binda till singlestranded DNA-protein för att klara sig
- Rec A-proteiner kan binda till DNA och hjälper denna att överleva
- Det nakna DNA:at behöver alltså komma in i genom eller plasmid. För att det ska kunna replikeras
- Det mesta DNA som tas upp bryts ner
- Främmande DNA integreras på bild C och D
Vad innebär transduktion?
Virusmedierad DNA-överföring
- Virus (bakteriofag) binder till receptor på bakteriens yta
- Virus injicerar sitt DNA i bakterien som replikeras inne i bakterien och bakteriens DNA klipps sönder
- Vissa av de nybildade bakteriofagerna innehåller bakteriellt DNA och kan sprida detta till andra bakterier genom injektion
- Kan då integreras med den bakteriecellens genom
- Sker av ”misstag”
Vad innebär konjugation?
- Överföring av plasmid av pilus (sexpilus) (fertilitetsplasmid)
- Kallas för F+-cell om den har denna förmåga (innehåller plasmid som kodar för detta)
- Kan fånga upp cell som saknar plasmid, och brygga bildas mellan F+ och F– genom sexpilus
- Replikeras och förs över, F- blir till F+ med förmåga till sexpilus
Vilka tre sätt har bakterien för genetiskt utbyte?
Konjugation, transformation och tranduktion
Vad är ett toxin och vilka två typer finns?
Skadar vävnad/värd och kan vara endotoxiner (LPS) från cellväggen som ”utsöndras” passivt, eller exotoxiner som produceras och utsöndras ”medvetet” av bakterien
Vad innebär att toxiner kan ha olika specificitet?
Olika specificitet/målorgan, ex neurotoxiner (nervsystemet), enterotoxiner (tarm) och hepatotoxiner (lever)
Vad är ett AB-toxin?
-
AB-toxiner är en grupp toxiner med två delar, B-delen som binder till målcellen och A-delen som är den reaktiva delen som orsakar skada genom att verka enzymatiskt.
- Funktionen hos A-delen kan variera men kan bla innebära ADP-ribosylering där ADP binds till olika nyckelproteiner i cellen. Med ADP bundet är målmolekylen irreversibelt inaktiverat. Ex kolera, difteri och stelkramp har AB-toxin
Hur kan ett membranförstörande toxin “arbeta”?
mha porer eller ett fosfolipas som ger ett instabilt membran som kollapsar.
Vad är ett superantigen?
- Superantigen är en typ av toxiner som har förmågan att koppla samman TCR och MHC klass-II utan antigen. Detta kan ge ett autoimmunt immunsvar