Tschwori VL6: Antibiotika II - Resitenzen und horizontaler Gentransfer Flashcards
1
Q
Was beinhaltet der erste bekannte Supererreger?
A
- mcr-1 Gen in E. coli
- mcr-1 verursacht resistenzen gegen colistin: Notfall Medizin für Patienten mit multi-drug Infektionen
- das mcr-1 Gen liegt auf einem plasmid, kann von bakterium zu bakterium wechseln
2
Q
Was führte zur Entwicklung von resistenzen?
A
- fehlschläge in der Entwicklung synthetischer Antibiotika
- finden von neuen Antibiotika-> teuer und komplex
- nicht rentabel für pharmazieunternehmen:
1. Kurzes Patent
2. Kurzer einsatzt, da nicht zur Behandlung von chronischen Krankheiten
3. Entstehung von bacteria resistenzen
3
Q
Wo kommen Antibiotika überall zum Einsatz?
A
- humanmedizin
- landwirtschaft/ pflanzenanbau/ fischzucht -> Nahrung
- umwelt: Flüsse/ Seen/ Boden
- pharmazieunternehmen
4
Q
Mechanismen zum Erwerb von resistenzen?
A
- DNA, die Antibiotikum resistenzgene beinhaltet, kann diese durch horizontalen Gentransfer einem empfänger transferieren über:
- zell-zell Konjugantion
- Transformation von nackter DNA ( auf Plasmid oder als lineare DNA , die tote Zellen verlässt)
- Phagen vermittelte Transduktion
- resistenzen können ebenfalls durch ‘de novo’ Mutation entstehen
5
Q
Transposons
A
- mobile genetische mobile Elemente:
- IS-Element:
IR (inverted repeat sequenz) - transpositionsgen - IR - Typ I einfaches transposon:
IS (Insertion sequenz) - antibiotikaresistenz - IS - Typ II zusammengesetztes transposon: transposase gen - resolvase gen
6
Q
IS-Element
A
IR (inverted repeat sequenz) - transpositionsgen - IR
7
Q
Typ I einfaches transposon
A
IS (Insertion sequenz) - antibiotikaresistenz - IS
8
Q
Typ II zusammengesetztes transposon
A
transposase gen - resolvase gen - transposase - resistenzgen
9
Q
Integrons
A
Mobile genetische Elemente mit resistenzgenen:
- große, komplexe mobile Elemente, die viele verschiedene Antibiotikaresistenzgene Kassetten akzeptieren oder erfassen können
- Integrons sind aus drei essentiellen Elementen zusammengesetzt, die zu exogene Gene führen:
1. Gen, das integrase kodiert: Intl
2. Primäre rekombinationsstelle: attl
3. Starken promotor: Pc - zB vibrio cholerae besitzt ein super Integron mit über 150 genkasetten
10
Q
Mobile genetische
Elemente mit resistenzgenen
A
Transposon
Integron
R Plasmid
11
Q
R Plasmid
A
- transferieren resistenzen und wachstumshemmer via Konjugantion
- zB Plasmid R100 trägt resistenzgene gegen sulfonamide, Streptomycin, chloramphenicol, tetracyclin uvm
- viele Module auf R Plasmid sind ebenfalls mobile genetische Elemente zB Tn10
12
Q
Gentransfer via Konjugantion
A
- über Sex-Pilus
1. Plasmidtransfer: Donor->Plasmid -> empfänger
2. Chromosomentransfer:Donor mit integriertem Plasmid überträgt dieses auf empfänger
13
Q
Gentransfer via Transduktion
A
- P22 Phagen DNA infiziert wirtszellen und macht UE-Komponenten für mehr Phagen
- Dna wird in Kapsid-köpfe gepackt, mache kapside enthalten Wirt DNA
- neue Phagen Ansammlung ist fertig
- Zelle lysiert, Phagen verlassen diese
- transduzierender Phage injeziet wirtsDNA in neue Zelle, wo es zu neukombinationen in Chromosomen kommen kann
14
Q
Genaustausch via Transformation
A
- transformierende DNA aus Donor Zelle wird mittels DNA bindende protein in wirtszelle geschleust
- kompetenzspezifisches ssDNA bindeprotein bindet einzelstrang und nuclease spaltet die DNA von außen
und fügt sie in das bakterielle Chromosom - RecA Protein vermittelt homologe rekombination
15
Q
Resistenzmechanismen der Bakterien
A
- hindern das Erreichen des Antibiotikums durch undurchdringliche barriere und EffluxPumpen
- Modifikation/Schutz des Ziels: resistenzen mutation
- Modifikation des Antibiotikums: Inaktivierung
