Prionok vírusok és baktériumok

Question 1

Prionok

Answer 1

A prionok tulajdonképpen fertőzőképes fehérjék. Felépítésüket tekintve még a vírusoknál is
egyszerűbbek, a fertőzés mechanizmusában azonban van némi párhuzam a prionok és a
vírusok közt. A gazdaszervezet fehérjéinek struktúráját képesek a saját, hibás szerkezetükhöz
hasonlóvá átalakítani, így replikálni magukat. A vírusok szintén a gazdasejtet kihasználva
másolják magukat.

Question 2

hogyan viselkednek a prionok

Answer 2

A prionok egy adott fehérje olyan,
energetikailag kedvezőbb harmadlagos
szerkezetű módosulatai, melyek saját, a testben
is megtalálható, energetikailag kedvezőtlenebb
módosulataikat magukhoz hasonló prionná
alakító enzimként viselkednek. Tehát nem elég,
hogy egy fehérje véletlenül ‘átlendüljön’ a
kedvezőbb konformációba, hanem ennek
hatására a többi fehérje kedvezőbb energetikai
állapotba való jutását is irányítania, azaz
katalizálnia kell.

Question 3

A prion által átalakított fehérje

Answer 3

Az átalakított fehérje, mivel elveszti eredeti alakját, nem képes
ellátni feladatát a szervezetben, viszont képes átalakító-enzimként működni, és így további
fehérjéket prionokká alakítani. A fertőzés így terjed.

Question 4

miért veszélyes a prionfertőzés

Answer 4

A fehérjék nem csak úgy véletlen
képződnek, mindig annyi és olyan szintetizálódik amennyi és amilyen éppen szükséges.
Mindegyik jól behatárolt feladat ellátását végzi, így belátható, hogy egy bizonyos fehérje
folyamatos átalakulása prionokká, végzetes következménnyel járhat a szervezetre nézve.

Question 5

A szervezet reakciója a prionfertőzésre

Answer 5

Szervezetünk természetesen védekezni próbál ez ellen, így az adott fehérje túltermelődése
következik be, ennek hatására viszont bekövetkezhet a sejt apoptózisa (programozott
sejthalál) a túlzott fehérje jelenlét miatt. A szervezet enzimkészlete a prionfehérjéket nem
tudja lebontani.

Question 6

A prionfertőzés különlegessége

Answer 6

A prionok, a kórokozók egyéb fajtáitól, baktériumoktól,
állati egysejtűektől, férgektől eltérően nem tekinthetők élőlénynek. Szaporodnak ugyan, és át
is örökítik magukat, de nem változtatják meg a tulajdonságaikat. A prion éppen ezért nem
tekinthető élőnek semmilyen tekintetben.

Question 7

Prionbetegségek

Answer 7

A tudomány mai állása szerint prionok okozzák a szarvasmarhákat fertőző
szivacsos agysorvadást (BSE), amelyet tévesen kergemarhakórnak neveznek, és már macskák
esetében is leírták (FSE), a juhok surlókórját (scrapie), az emberi Creutzfeldt-Jakob
szindrómát és a pápua új-guineai foré törzs bennszülötteinél honos „nevető halál”-t, a kurut. A prionbetegségek nem gyógyíthatók, különböző sebességgel, de mindenképpen halálhoz vezetnek.

Question 8

Vírusok

Answer 8

Fertőzőképes genetikai információ (latinul mérget jelent). Valószínű, hogy prokariótákból
kiszakadt ősi képletek. Ivanovszkij fedezte fel őket a múlt században a dohánylevél
mozaikosodásán. Felépítésük jellegzetes, nem illeszthetők be a jelenlegi fejlődéstörténeti
rendszerbe. Nem sejtes szerveződésűek, önmagukban életjelenségeket nem mutatnak, nem mozognak, nem szaporodnak, és nem is táplálkoznak. Önálló anyagcserére nem képesek. Mindenképp élődködők, obligát paraziták.

Question 9

vírusok felépítése

Answer 9

Örökítőanyag (DNS, RNS) +
fehérjeburok + burok (peplon) nem mindig.
Fehérjeburok felépítése alapján az alakjuk
lehet helikális (csőszerű), kubikális
(sokszög) és binális (komplex, mindkét
szerkezet) vírusok.

Question 10

vírusok szaporodása

Answer 10

Nem szaporodnak, szaporíttatják magukat, amihez
élő gazdasejt kell (csak az élő sejtek után alakulhattak
ki).
1. A gazdasejt felszínén való megkötődés.
2. A vírus-örőkítőanyag bejutása a sejtbe.
3. A fehérjeburok (kapszid) szétesése.
4. Megtermelődnek a vírus anyagai.
5. A DNS és fehérje részek érett, fertőző vírusegységgé
állnak össze.
6. Kiszabadulás: ez általában a sejtek szétesésével jár.

Question 11

Megjelenési formák

Answer 11

vegetatív vírus - gazdasejten belüli, aktív forma (ott szaporíttatja
magát), virion– inaktív, gazdasejten kívüli forma.

Question 12

Nagyságuk

Answer 12

1 és 300 nm között. Csak elektronmikroszkóppal vizsgálhatóak.

Question 13

Baktériumok

Answer 13

Prokarióták országába (birodalom) tartoznak
(baktériumok, kékbaktériumok). Sejtes
szerveződésűek.
Testfelépítésük: sejtes, mikrométeres
nagyságrendűek (1-10 μm). Csak
mikroszkóppal láthatóak (fénymikroszkóp).
Alakjuk: gömb (coccus), pálcika (bacillus), csavart (spirillum).
Mozgás: ostorokkal

Question 14

Fotoautotróf baktériumok

Answer 14

• Szervetlenből szervest
• fényenergia segítségével (fotoszintézis)
• ilyenek a bíborbaktériumok

Question 15

Kemoautotróf baktériumok

Answer 15

• kemoszintetizáló (kémiai energia)
• vasbaktériumok - Fe 2+ - Fe 3+
• kénbaktériumok - S2- - SO42-
• nitrifikáló baktériumok - NH3 →NO2- és NO2- → NO3-

Question 16

Heterotróf baktérimok

Answer 16

• szaprofiták
• mutualisták
• paraziták

Question 17

szaprofita (lebontó) baktériumok

Answer 17

• talajban élő bakt. többsége
  tejsavbaktériumok (tejsavas erjedés)
  ecetsav baktériumok (ecetsavas erjedés)

Question 18

együttélő (mutualista) baktériumok

Answer 18

N-gyűjtő bakt. (pillangósok gyökérgümőjében)
cellulózbontó bakt. (kérődzők gyomra)
vitamintermelő bakt. (K és B vit.) emberi vastagbél

Question 19

Élősködő (parazita) bakériumok

Answer 19

• kolera, vérhas, pestis, tüdőgyulladás, tbc
• különböző nemi btegésgek: tripper, kankó, szifilisz
• tetanusz, torokgyík

Question 20

baktériumok elterjedése

Answer 20

mindenhol (talaj, víz, levegő), egyes fajok (archea - ősbaktériumok) az extrém
körülményeket is bírják (jégmezők, hőforrások). 1 gramm talaj vagy szennyvíz több millió
baktériumot tartalmaz. Gyakorlatilag mindenhol megtalálhatók pl. emberi bőrön vagy a
levegőben is.

Question 21

Baktériumok szaporodása

Answer 21

osztódással, hasadással (ivartalan), akár 20-30 percenként. Genetikai
információt (pl. rezisztencia gént) is képesek átadni egymásnak -plazmid- konjugációval.

Question 22

Baktérimok spóraképzése

Answer 22

nem szaporodási forma!!! Ilyenkor tartós, ellenálló sejtté alakul (nagy
nyomást, hideget, meleget, főzést elviseli), akár évtizedekig-évszázadokig kibírja életképes
állapotban a kedvezőtlen körülményeket.

Question 23

Baktérimok jelentősége

Answer 23

iparban (élelmiszeripar: tejtermékek, savanyú káposzta), gyógyszeriparban
antibiotikum gyártás (génsebészet: vitaminok, hormonok gyártása), ökoszisztémában
(lebontók, gombákkal együtt).

Question 24

Baktériumok jelentősége a nitrogén körforgásban

Answer 24

Az atmoszférikus nitrogént ammóniumként a Rhizobium talajbaktériumok kötik meg, amelyek a talajban élnek a pillangósok gyökérzetén, és azzal szimbiózisban egy új szervet hoznak létre, a nitrogénkötő gyökérgümőt. A lebontó szaprofita szervezetek a szerves maradékokat elbontják, és az ammónium és más nitrogénvegyületek, (amelyek pl. villámok hatására az atmoszférikus
nitrogénből keletkeznek) felhalmozódnak a talajban. Egyes baktériumok, amelyek szabadon élnek a talajban, az ammóniumot átalakítják nitritté (Nitrosomonas baktérium), majd más baktériumok nitráttá (Nitrobacter baktérium), ami a zöld növények számára felvehető. A nitrátokból a denitrifikáló baktériumok képeznek újra nitrogént.

Question 25

A nitrogén jelentősége

Answer 25

Nitrogén minden élő szervezet számára nélkülözhetetlen, mint a fehérjék, nukleinsavak és egyéb, az élő
szervezetekben előforduló vegyületek alkotórésze. A növények képesek szervetlen nitrogénvegyületekből szerves
nitrogénvegyületeket építeni. Az ember és az állat végső fokon a növények által szerves anyagokba beépített
nitrogént használják fel növényi táplálék alakjában, vagy növényevő állatok húsának az elfogyasztásával.

Question 26

Antibiotikum hatása baktériumokra és vírusokra

Answer 26

Az antibiotikumok a baktériumsejt szaporodását (sejtfal és sejtmembránkárosítás) illetve
életfolyamatait (DNS, RNS illetve fehérjeszintézis) eltérő mechanizmusokkal gátolják. A
gátolt életjelenségek és a károsított struktúrák olyan jellemzői a baktériumsejtnek, amelyekkel
a vírusok nem rendelkeznek, emiatt az antibiotikumok nem hathatnak rájuk.

Question 27

Antibiotikumok

Answer 27

Olyan (anyagok) gyógyszerek, melyek az állati (illetve emberi)
szervezetben megtelepedett baktériumokat elpusztítják vagy szaporodásukat gátolják. A
legismertebb a penicillin, a Penicillium notatum penészgomba terméke, Alexander
Fleming fedezte fel 1928-ban.

Question 28

Griffith és Avery kísérletei, 1928 és 1944: A baktériumtranszformáció
A molekuláris genetikai kutatások kiindulópontja, a baktériumtranszformáció
felfedezése.

Answer 28

Griffith angol kutató 1928-ban tüdőgyulladást okozó baktériumokkal végzett kísérleteket. A
vizsgált baktériumnak két változata van. A vastag tokkal körülvett S-változat egerekbe oltva
tüdőgyulladást okozott. A sejtfallal határolt, tokkal nem rendelkező R-változat ezzel szemben
nem kórokozó, az egerekben nem okozott tüdőgyulladást. A hővel elölt S-változat és az élő
R-változat keverékével beoltott egerek egy része tüdőgyulladásban elpusztult, és szöveteikben
élő S-változatot lehetett kimutatni. A jelenséget baktériumtranszformációnak nevezte el. Griffith feltételezte, hogy a hővel elölt S-változat anyagai valamilyen módon átalakítják az R-
változatot tokképző S-változattá (a pontos magyarázatot nem sikerült kiderítenie).
Avery amerikai kutató 1944-ben igazolta, hogy a transzformációért felelős anyag a DNS. A
hővel elölt S-változatokat különböző emésztőenzimekkel kezelték (fehérje-, RNS-, DNS-,szénhidrát-, illetve zsírbontó enzimek). A megemésztett, hővel elölt S-változatokat élő R-
változatot tartalmazó tenyészethez keverték, majd megvizsgálták, hogy megjelenik-e bennük a kórokozó S-változat. A kísérlet során csak abban a tenyészetben nem találtak élő S-
változatokat, amelyet DNS-bontó enzimmel kezeltek. Ezzel igazolták, hogy a transzformációért felelős anyag a DNS.