Summary
Samenvatting Microbiologie
- Course
- Institution
samenvatting microbiologie m.b.v. slide's en eigen nota's.
[Show more]
Seller
Follow
ainoavanroy
Reviews received
Content preview
Microbiologie1. Hoofdstuk 1 : inleiding tot de microbiologie
• Micro-organismen: zijn alomtegenwoordig à petrischaal: handafdruk v kind buitenspeelt à korte incubatie
à paroon v kolonies (= groep MO) clonaal geëxpandeerd
è Voedingsbodem (wat hebben ze nodig?): nutriënten (bvb suiker), rijk/complex milieu (zoveel mogelijk,
makkelijk maken om te groeien) à omgeving afstemmen op MO à breedspectrum v organismen: omgeving
v buiten stimuleren => enorm divers spectrum
• 100 milj bact op appel => alomtegenwoordigheid v bacteriën!!!
è Vergelijking conventionele en biologische kweking à biologische: meer gunstige bact in strijd met ‘slechte’
bact à identificatie bact op basis v DNA = meest efficiënt
è Verschillen afh v plaats op appel à klokkenhuis meest gunstige bact
• MO: snelle aanpassing aan veranderende omgeving, snelle verspreiding door snelle groei en snelle uitwisseling
v genetisch materiaal => zorgen voor alomtegenwoordigheid (exponentiële groei)
• Eigenschappen v cellulair leven:
è Metabolisme: chemicaliën opnemen uit omgeving à transformeren in cel à eliminatie v afvalstoffen in
omgeving => cel = open systeem (ó virus = gesloten systeem)
è Reproductie (groei): cel groeit als hij groter wordt (hypertrofie) à cel deelt: populatiegroei (hyperplasie)
è Differentiatie: vorming nieuwe celstructuren à bvb sporen : deel v cellulaire levenscyclus à lang overleven
(slapen)
è Communicatie: of interactie primair dr chemicaliën die opgenomen of afgescheiden worden à weten met
hoeveel ze zijn (te veel vr omgeving of niet?) à dr mutatie: fenotype veranderen = aanpassing aan omgeving
è Beweging: capabel vr self-propulsion => onafhankelijk bewegen
è Evolutie: nieuwe biologische eigenschappen à fylogenetische stamboom= evolutionaire relaties
• MO = overal à gevolgen vr behoud en verstoring v evenwicht à verstoring oiv exoten bvb verspreiding via
scheepsvaart à duizenden liters: 1 milj bact/l, 10 milj virussen/l en 2 cholerastammen/staal => bacteriële
ziekten in omgeving waar je ze niet verwacht à soms geen overleving door andere omstandigheden bvb te
goede hygiëne
• MO: 1ste levensvormen op aarde (3,8 miljard jaar geleden) à evolutionaire link met alle volgende => v procel nr
cel: mirakel (= nog eens gebeuren? Heel andere uitkomst kunnen geven ; François Jacob) of kosmisch
imperatief (= zelfde evolutie onder zelfde omstandigheden zouden zelfde uitkomst moeten geven ; Christian De
Duve)
• Simpele MO = basis à kennis extrapoleren op hogere eukaryoten => basisconcepten worden teruggevonden:
enorme stap om complexere systemen te bestuderen
• Hoge impact op dagelijks leven
è Griepvirussen: heel snel aanpassen aan omgeving à vogelgriep: gevaar mensen infecteren na paar kleine
mutaties => mutatie v vogelpestvirus H5N1 (H5 = type hemagglutinine in eiwitmantel, N1 = type
neuraminidase) => essentiële eiwitten vr GH-infectie en er terug uit te ontsnappen à veel doden dr
ongunstige levensomstandigheden à latere uitbraken: veel minder slachtoffers (grotere kennis en betere
omstandigheden)
è Ebola: internationale bedreiging volgens WHO à uit zich op spectaculaire vorm
è Corona: jong virus, weet niet hoe zich moet gedragen à verschrikkelijke impact (dood GH): virus niet verder
leven à virus wil reproduceren en blijven bestaan, hoe ziek maakt hun niet uit
è Meest effectieve virus: zo min mogelijk effect op GH à meest efficiënte propagatie
• Impact v infectieziekten op gezondheid kleiner naargelang kennis v microbiologie, onze hygiëne en efficiëntie v
anti-microbiële stoffen verbetert à meeste infectieziekten: targets zoeken in omgeving waar zwaktes zijn =
armoede, ongelijkheid, slechte hygiëne, …
è Nieuw gevaar: Multiple Drug Resistant à antibiotica resistentie (! Bestrijding tegen bact valt dan weg)
,• Geneeskunde: link MO – ziekte, diagnose (identify) – vaccinatie (prevention) – behandeling (antibiotica,
alternatieve faagtherapie, bacterietransplantatie, …)
è Kritiek vaccinatie: beperkt # mensen enorme financiële voordelen (machtpositie), meer commerciële dan
medische doeleinden, toepassing bij gehele bevolking niet enkel geprivilegieerden
è Variolavirus = pokken à variolatie = minder zware vorm aanbrengen à verminderde kans op ernstige
ziektebeeld à toch nog veel doden en onaangeneme behandeling
ð “boerenverhaal”: wie koepokken had gehad kon geen pokken meer krijgen à Jenner = eerste echte
vaccinatie à infecteerde zoon v tuinman met koepokken à 1 week later: licht ziek à daarna variolatie:
geen reactie!
è Vandaag: zelfde principe à heel specifieke targets v virus kiezen waartegen lichaam zich wapent à al
immuniteit opgebouwd bij volgende besmetting
è Overvloedig gebruik antibiotica (+ in natuur dr groeimiddel) à resistentie à plasmiden (= kleine circulaire
genetische elementen): resistentie makkelijk doorgeven => alternatieve therapieën nodig
ð Resistentie vnl in ziekenhuizen wnt hier antibiotica meeste gebruikt
è Faagtherapie: ontdekt voor antibiotica à Hanken: iets aanwezig in water
ð Genetisch materiaal wijzigen à target wijzigt à breed arsenaal v fagen die heel spec bepaalde targets
aanvallen => specificiteit = voordeel (ó antibiotica: doodt ook voordelige bact) + zeer efficiënt => 1
dosis = voldoende (ó antibiotica: over meerdere dagen, meredere dosissen)
ð Gebruik v natuurlijke vijand: zonder fagen natuur overgenomen dr bact à virussen doden nooit alle bact
want dan is GH weg (nodig om te overleven) => EVENWICHT
ð Nadeel: exacte diagnose nodig, exact weten welke bacterie het probleem is
ð Specifieke faag isoleren: zoeken omgeving waar bact veel voorkomt (meest bact resistentie hier)
ð Faag = geschikt als hij passage maag en dunne darm overleeft om in dikke darm te geraken
ð Nadeel: efficiëntie als bact niet actief is? (weinig of geen faagreceptor) à faag receptor nodig op bact à
nestelen en infecteren => bact maakt niet aan: geen herkenning dr faag
ð Voordeel: zelf DNA uit faag halen à nieuwe specifieke fagen aanmaken => heel spec bact bestrijden
ð Farmacie wil niet: moleculen beter te patenteren dan fagen à minder geld (commerciële redenen)
• Obesitas gelinked aan MO: darmbacterie hebben andere samenstelling à commercieel interessant: 2
populaties (bact families) maar verschillen in verhouding tss mensen met of zonder obesitas
è Firmicutes: vnl bij zwaarlijvige EN bacteroidetes : minder bij zwaarlijvige (beschrijvende data)
è Gain of function experiment: oorzaak aan andere populatie geven à zelfde uitkomst? => MO transplanteren
v obese en dunne muizen in muizen in steriele omgeving => MO v obese muizen: 2x meer gewichtstoename
è Loss of function experiment: mensen op dieet à veranderen verhoudingen? => obese mensen verliezen
gewicht: bacteriodetes stijgt en firmicutes daalt
• Microbioom = nieuw orgaan à 10x meer MO dan cellen in lichaam => 2kg biomassa
è Manipulatie vd flora mbv prebiotica (voeding), probiotica (microbieel voedingssupplement), antibiotica,
stoelgangtransplantatie => relatief nieuw idee
• Menselijk verteringssysteem: 10^14 bact, 400 versch soorten => darmgemeenschap = zwarte doos
è In vitro model vr darmonderzoek: simulator of human intestinal microbial ecosystem = SHIME à ipv
opgroeien op selectieve media (<10% kan kunstmatig opgroeien) => ganse microbioom bestuderen
• Probiotica = pillen/poeders met gunstige bact à vnl melkzuurbact: lactobacillus acidophilus en
bifidobacterium => bevorderen gezondheid
è Bact gevriesdroogd à diepe slaap à ontwaken bij contact met vocht en eten in maag en darmen
è Te weinig drogen: remt stofwisseling onvoldoende à bact verhongeren ó te hard drogen: bact sterven of
ontwaken niet snel genoeg
è Gekweekt in vloei met voedingstoffen à ingevroren en blootgesteld aan zeer droge lucht à ijs verdampt
è Geleiachtige substantie in en rond cellen: beschermd celmembraan, eiwitten en DNA tegen uitdroging
è Toevoeging voedingsstoffen: bact sneller groeien zodra ze wakker worden
è Bact hiervoor getraind (stressresistent): wnt v nature aanmaak beschermende stoffen tijdens stressvolle
situaties zoals natuurlijke antivriesmoleculen en suikers die celmemb, eiwitten en DNA beschermen
(“compatiebele oplosbare stoffen”) à dr blootstelling aan warmte of koude, zuurstofradicalen, droogte,
osmotische druk (toevoegen v zout) en voedselschaarste
,• Biotechnologie: MO als bioreactoren vr aanmaak v antibiotica, insuline, … + gentherapie: virus als vector
è Insuline: gen codeert vr insuline kloneren à in plasmide à recombinant-DNA met restrictie-enzymen à
plasmide in bact à bact maakt insuline => enorme # mogelijk à bact = bioredactor
è Gentherapie: virussen = professionele overdragers v genetische info à functioneren v GH overgenomen dr
virus => gen inbrengen in bep cel: virus = geschikte vector (vervoersmiddel)
• Effect op energie en milieu: ecologie
è Methanogene bact: maken methaan aan
ð Voordeel: natuurlijk gas (uit plantaardig en dierlijk afval) à rechtstreeks verbruikt
- In koeien aanwezig: eten gras à omzetten in bruikbare nutriënten
ð Nadeel: bijdrage broeikaseffect door uitstoting enorme hoeveelheden methaan (broeikasgas)
è Fototrofe bact: energie uit biomassa à E uit zonlicht à makkelijk groeien zonder veel voeden à vormen
biomassa à gebruikt als alternatieve energiewinning
è Klimaat: algen maken organisch zwavel DMSP (dimethylsulfoniopropionaat) (“compatibele solute”, om
osmotische druk op te vangen) à steven: DMSP vrij à dr bact omgezet tot gasvormig DMS (dimethylsulfide)
à in atmosfeer à geoxideerd tot sulfaten à plakken waterdeeltjes aan elkaar à rol bij wolkvorming
è Bioremediëring = opruimen v afvalstoffen mbv MO
ð Alomtegenwoordigheid: op veel sub overleven à veel bronnen v energie gebruiken à milieuvervuilende
stoffen afbreken zoals naftaleen en tolueen
ð Deinococcus radiodurans: bact aan enorm schadelijke reagentia blootgesteld à DNA kapot door straling
à terug aan elkaar plakken tot functioneel genoom => chemisch/radioactief afval opruimen
è Bact ! voor erts te winnen: kopermijn à bepaalde vorm v ijzer nodig à ijzer omgezet tijdens ertsontginning v
Fe3+ nr Fe2+ => bact zet terug naar Fe3+ om
• Landbouw:
è Voedingscycli à N2 fixatie Rhizobium: in wortelknolletjes v vlinderbloemingen ; dendrificatie: nitraat nr N2
à + water vs. – landbouw
è Afbraak v cellulose tot voor herkauwers bruikbare voeding
è Plantenziekte via bodembacteriën
• Voeding: gisten bij fermentatie, nood aan bescherming tegen bederf dr bact
• Agrobacterium tumefaciens: natuurlijke drager vh TI-plamide à autonome kankergezwellen bij geïnfecteerde
planten à bestudeerd in VUB en UGent à gebruik vd gen-inbrengende eigenschappen
• MO leven in gemeenschap: als clonale populaties ins pecifieke habitat, samen met andere populaties
è Afval/voeding: kringloop à afval geproduceerd de ene wordt als voeding dr andere gebruikt
è Ecosysteem = gemeenschap v MO oiv vd fysische en chemische kenmerken vd omgeving ó labo:
bacteriecultuur is artefact à voordeel = onderzoek in zuivere celpopulatie (clonale kolonie) à nodig:
nutriënten + omgeving
è Biofilm: voordelen
ð Absorptie op substraat: hechten à delen à polysaccaride kapsel à blijven groeien
ð Verhoogde concentratie nutriënten: in kapsel nutriënten opslaan uit omgeving
ð Communicatie en solidariteit
- Chemotaxie = voelen vd gradiënt + als bep nutriënten opgeraken à verplaatsen nr nieuwe omgeving
=> volgen vd nutriënten-gradiënt
- Quorum sensing = weten met hoeveel ze zijn
ð Belemmert werking v immuunsysteem en antibiotica
ð Voorbeelden: tandplaque, nierstenen, TBC, mucoviscidose, implants/catheders, pijpleidingen
ð Hoe bestrijden? Mbv furanonen: verhinderen intercellulaire communicatie, stabiel en niet toxisch
ð Nuttige toepassing: niet polluerend onderwater-adhesief
• MO: grootste biomassa à reservoir v nutriënten => snelle aanpassing/verspreiding: enorme genetische en
fysiologische diversiteit à energiebronnen zijn onuitputtelijk
è Chemoorganotrofe: chemicaliën à organische chemicaliën als e- donor => kunnen zuurstof als acceptor
gebruiken à aërobe respiratie
è Chemolithotrofen: anorganische chemicaliën als E bron
è Fototrofe: licht als E bron
, • Pasteur: waar komen organismen op rottend materiaal vandaan? Spontane reactie?
è Geen spontane generatie: niet steriele vloei in kolf à koken: nu steriel à na proef kolk laten staan à na lage
tijd blijft bloei steriel (MO vast in buis v kolf) ó kolf schuin: vloei in contact met MO à MO groeien in vloei
è Uitvindingen Pasteur: sterilisatie, ontwikkeling vaccins, fermentatie tot melkzuur, tot EtOH (rol v gist)
• Koch: Bacillus anthracis in bloed v ziek dier oorzaak of gevolg v ziekte? ZIEKTEKIEMTHEORIE :
è 1. MO steeds in ziek, niet in gezond dier ; 2. MO kan groeien in zuivere cultuur ; 3. Na groei: MO is even
efficiënt in veroorzaken v ziekte als origineel ; 4. In vitro kweek: zelfde eig als origineel inoculaat
è Andere uitvindingen Koch: zuivere cultuur Myobacterium tuberculosis en waterfiltratie
• TED lezing Venter:
è Read genome to write genome = mogelijk als gevolg v evolutie gensequenering à v 13j nr 2-8 u
è Focus op MO: wnt ½ v biomassa op aarde à dr sampling v oceanen (enorm # nieuwe species) en lucht =>
besluit: enorme diversiteit à mbv bioinformatica: massa nieuwe genfamilies
è Genfamilies synthetiseren: wat is minimal operating system? Mycoplasma: 500 genen, Haemophilus: 800
genen => om essentiële genen te kennen: transposon mutagenese (moeilijk), overlappende genen tussen
species (300-400 genen in doorsnede)
è Artificieel chromosoom in bact brengen à kan virus maken => software builds own hardware
è Fragementen DNA synthetiseren + dr homologe recombinatie 1 molecule maken: Deinococcus radiodurans
à genoom dan transplanteren in lege cel
è Gebruik maken v CO2 vr aanmaak v koolstof (autotrofie) en v H2 (gemaakt uit zonlicht) vr energie
è Combinatorial genomics: new field à energieproductie, afvalverwerking en voedselaanmaak ó
petrochemische industrie, vervuiling en honger
2. Microbiële celbiologie
• Drie domeinen vh leven: bacteria, archaea en eukarya
• Grootte bepaalt biologische kenmerken: 0,1 – 0,5 – 2 – 50 µm => 500x verschil tussen groottes
• Cel is opensysteem: interactie met omgeving, flux v nutriënten in en secretieproducten uit de cel =>
oppervlakte/volume = 3/straal = maat v efficiëntie vd flux à voordeel klein te zijn: hoe meer opp per volume-
eenheid à hoe meer mogelijkheid om te interageren met omgeving
è Epilopiscium (500 µm): symbiont, 100n copies v genoom, 1 moedercel heeft meerdere dochtercellen
è Thiomargarita (1 coccus = 400 µm) (zwavel chemolithotroof): grootste vrij levende prok à ballon, centraal
vol vloei met opgeloste nitraten, perifeer conc vd rest vd cel + zwavel = energiebron
è Grotere bact meestal symbiont: omgeving in symbiose is meer gebufferd dan in natuur
• Microscopie: waarneming v microbieel leven
è Vergroting: oneindig, door combinatie lenzen (objectief x oculair)
è Resolutie: beperkt door fysische eigenschappen v licht àdiameter v kleinst waarneembaar object =>
0,5l/Numerische apertuur (= maat vr mogelijkheid tot lichtverzameling)
• Lichtmicroscopie: vergroting <1500x, resolutie 0,2µm (immersieolie)
è Bright field: zichtbaarheid afh v contrast à contrast afh v absorptie en verstrooiing v licht (kleuren staal)
ð Structuren na fixatie (vrij bruut): niet volledig zoals in levend exemplaat => artefacten
è Gram kleuring: gram positieve en gram negatieve
ð Met warmte gefixeerde staal: kristalviolet toevoegen à opgenomen à alle cellen paars
ð Joodoplossing toevoegen: precipitatie v kristalviolet à alle cellen blijven paars
ð Ontkleuren met alcohol à Gram+ blijven paars en Gram- worden kleurloos à Gram-: rode
tegenkleuring (safranin)
è Hoocke: 1ste microscopische opnamen ; Van Leeuwenhoek: proto-type microscoop à bact
• Cellulair: bright field, fase-contrast, donkerveld en fluorescentie (direct of indirect: AL binden AG à binding
zichtbaar met 2de AL + fluorochroom)
è Vorm bact: bepaald dr MreB eiwit à eenvoudig spiraalvorming cytoskelet vormen onder plasmamembraan +
bijkomde eiwitten recruteren => samen patroon vd celgroei bepalen
ð Staafvormige bact (bacillen) met geïnactiveerd MreB worden bolvormig
ð Bolvormige bact (kokken, default vorm) hebben geen MreB gen
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller ainoavanroy. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $11.26. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
50843 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now