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Mikrobiologie > VL 10: Zelluläre Differenzierung bei Prokaryoten > Flashcards

VL 10: Zelluläre Differenzierung bei Prokaryoten Flashcards

- Endosporenbildung - Actinomyeceten - Prosthekate Bakterien - Myxobakterien - Biofilme - Heterocysten - Brudermord - Programmierter Zelltod

1
Q

Endosporenbildner, Gattungen und deren Eigenschaften

A
  • meistens Bacillus und Clostridium
  • Bacillus
    • ​aerob
    • grampositive Stäbchen
    • B. subtilis, B. thuringiensis, B. antharcis
  • Clostridium
    • ​anaerob
    • grampositive Stäbchen
    • saccharolytisch (z.B. C. pasteurianum)
    • peptolytisch (z.B. C. histolyticum, C. botulinum, C. tetani)
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Q

Endosporenbildner Morphologie

A
  • entstehen innerhalb vegetativer Zellen
  • zentral
  • an Enden
  • Aufblähungen, zeitliche Aufblähunh
    1. Bild: Bacillus thuringiensis
      * während Sporulationsphase bildet kristallines Protein
      * wird bei Freisetzung der Sporen, Bei Lyse der Mutterzelle auch freigesetzt
      * Protoxine, die in verdauungstrakt von Insekten zu Toxine anreifen
      * unterschiedliche Varienten mit unterschiedlichen Wirkspektren
      *
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3
Q

Wirkung, Spezifität, Gentechnologie

A
  • sporulierende Zelle
  • B. thuringiensis
  • sowohl Protein Protoxin und Endospore in gemeinsame Hülle (nicht immer so, können auch getrennt sein)
  • Schädlingsbekämpfung
    • sporenhaltige Präparate auf Pflanzen gespritzt
    • Schutzwirkung gegen ‘Maiszünsler, Maiswurzelbohrer’
    • Larven puppen adulte Insekten nehem Endosporen auf mit kristallinen Protoxine
    • Protoxine werden im Verdauungstrakt proteolytisch zu den Toxinen umgewandelt
    • perphorieren Epithel
    • Endospooren gelangen in Blutbahn, dort keimen sie zu vegetativen Zellen aus
  • Spezifität
    • sehr hoch auf best. Insekten
    • Wirtsspezifität kann gesteuert werden
  • Gentechnologische Produktion
    • eines Toxins in der Pflanze selbst
    • direkte aufnahme der Insekten
    • B.T. Mais –> gentechnisch veränderte Maispflnazne
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4
Q

Endosporenbildung, Sporulation

A
  • beginnt mit Nährstofflimitation
  • Phosphorylierungskaskade
  • Inäquale Septumbildung
  • unterschiedliche Sigmafaktoren sorgen für unterschiedliche Genexpressionsmuster
  • Mutterzelle umwächst vorspore
  • Vorspore enthält zwei Membranen
  • zwischen zwei membran wird Cortex gebildet (modifiziertes Peptidoglykan)
  • Anordnung mehrere Proteinhüllschichten an der Ausßenseite
  • Endstadium: Lyse der Mutterzelle
  • Endospore wird freigesetzt
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5
Q

Kalziumkomplex zweifaches Anion Dipicolinsäure

A
  • in allen Endosporen nachgewiesen
  • wird währen Sporulation in erheblichen Mengen produziert
  • wichtig für Reseistenz der Endosporen gegen feuchte Hitze
  • Mechanismus der Resistenz nicht ganz geklärt
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6
Q

Resistenz der Endospore

A
  • dicke Hülle
  • bakterielles Chromosom befindet sich im Inneren
  • wird durch während Sporulation gebildete kleine säure-lösliche Proteine von Umwelteinflüssen geschützt
    • Strahlung
    • Austrocknung
  • extrem geringer Wassergehalt –> Doppelstrangbrüchen der DNA
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7
Q

Aufbau der Endospore

A
  • innere Sporenmembran
  • äußere Sporenmembran
    • Ergebnis der Umwachsens der spore von Mutterzelle
  • zwischen Membran spez. Peptidoglykan des Cortex
  • alle Schichten außerhalb äußere Sporenmembran hochgradig strukturierte Proteinschichten
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8
Q

Sichtbarkeit der Endosporen

A
  • starke Lichtbrechung der Endosporen machen sie lichtmikroskopisch sichtbar
  • kommt durch stark konz. stark entwässertes MAterial der Endosporen
  • Endosporen unterschiedlich positioniert
  • innerhalb von Bakterienzellen gebildet
  • stark verdickte Hülle
  • Resistenzien gegenüber Chemikalien, feuchte Hitze, Strahlung
  • durch Kochen nicht inaktivierbar
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9
Q

Actinomyceten und verwandte Actinobakterien

A
  • Streptomyceten
  • grampositive Organismen
  • mit extrem hohen G+C Gehalten in der DNA
  • jenseits 70%
  • Beispiele
    • Coryneforme
    • Propionsäurebakterien
      • Herstellung Käsesorten zur Bildung Aromastoffe
    • Obligate Anaerobier
  • Actinomyceten
    • 8 Gruppen
    • filamentös (typisch bei Frankia, Nocardien
    • verzweitg der Mycel bildend (Nocardien)
    • nicht alle filamentös (Mycobakterien, Errger Tuberculose)
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10
Q

Aktinomyceten der Gattung Nocardia

A
  • Filamente aus einzelnen Zellen
    *
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11
Q

Aktinomyceten der Gattung Streptomyceten

A
  • Filamentbildung geht einens chritt weiter
  • Substrat Mycel
  • wachsen auf verwesenden Pflanzenmaterial
  • Luftmycel, welches abhebt, deren Enden Sporen ausbildet
  • keine Strahlungs-, Hitze- und chemische Resistenz
  • Sporen diesnen der Verbreitung
  • Windverbreitung, Auskeimung, Aufau neues Mycels
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12
Q

Morphologien der sporenbildenden Srukturen bei den Streptomyceten

A
  • Morphologien der sporenbildenden Strukturen bei den Steeptomyceten
  • Eine bestimmte Spezies von Streptomyces bildet nur einen morphologischen Typ einer sporentragenden Struktur
  • Der Begriff verticiliar bedeutet Windungen
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13
Q

asejfh

A
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14
Q

Prosthekate Bakterien

A
  • Bakterien mit Anhängsel
  • alle gehören zu den alpha-Proteobakterien
  • Caulobacter crescentus: Stielbakterium, entstehend
  • Asticcacaulis biprosthecum:
    • nichthaftender Stiel mit zwei Anhängseln
    • naechten folien
  • Hyphomonas neptunium:
    • Hyphenbildende Einheit des Wassergottes
    • Hyphen dienen der Zellteilung
      • ungewöhnlicher Teilungsmechanismus
      • Abschnürung Tochterzelle
      • Oberflächenvergrößerung erleichtert Nährstoffaufnahme
  • Ancalomicrobium adetum: Nicht haftende Arme enthaltende Mikrobe
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15
Q

Caulobacter

A
  • oligotrophes B
    • bei sehr geringen Nährstoffkonzentrationen vorkommend
  • Oberflächenvergrößerung
  • Stiel enthält alle komponenten der Zellhülle
  • große anzahl von Transportproteinen
  • förderlich für Nährstoffversorgung
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16
Q

Caulobacter - Zellzyklus

A
  • Haftorgan an Ende des Stiels
    • klebriges Polysaccharid
    • Replikation kann stattfinden
  • S-Phase: Replikation der Chromosomalen DNA
  • G2-Phase: Replikation unterdrückt
    • Zellteilung wird eingeleitet
  • Tochterzelle (Swarmer Zelle) besitzt polares Falgellum
  • G1 Phase: Vorsynthesephase
    • Umbildung an Flagellenpol
    • Abwerfen Flagellum
    • am Pol entsteh neuer Stiel
  • Zusammenhang Nährstoffversorguung und Häufigkeit der Bildung gestielter Zellen nicht ganz klar,
  • auch bei konst. Nährstoffversorgung wird Stiel gebildet
  • Regulation
    • DNA-A-Protein notendig für origin of replication, damit Replikation initiiert werden kann
    • CTRA-Protein ist gegenspieler, response regulator, durch Phosphorylierung aktiviert
      • verhindert Replikation wenn aktiviert
    • in GAP Phasen enthält Zelle große Mengen an CTRA-Proteine
    • in S-Phase wird CTRA dephosphoryliert und proteolytisch entfernt, sodass Replikation initiieren kann
17
Q

Myxobakterien -

A
  • die ‘raubtiere’
  • lysieren umgebende Mikroorganismen
  • durch Ausscheidung komplexer Gemische aus Glukanasen, Proteasen, Nukleasen, Lipasen
  • gramnegative Bakterien
18
Q

Outer-Membrane Vesikel für den Enzym-Cocktail

A
  • Myxobakterium
  • Zielzellen:
    • grampositives Bakterium (links)
    • gramnegatives Bakterium (rechts)

Mikrobiologie (10 decks)

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