VIRUSSEN (kennisclip 7.1, H26 p.611-618)
- NIET LEVEND!
- Delen niet, geen eiwit en ATP synthese
- Afhankelijk van gastheercellen voor vermenigvuldiging
- Infecteren: mensen, dieren, planten, schimmels, bacteriën
~structuur~
▪ Erfelijk materiaal: enkel- of dubbelstrengs RNA of DNA
▪ Capsid: eiwitmantel uit capsomeren en glycoproteine
▪ Envelop: membraan van fosfolipiden en membraaneiwitten van gastheercel met virale eiwitten
▪ Enzymen: afbraak peptidoglycaan (celmembraan), RNA-dependent RNA polymerase (genoom duplicatie),
reverse transcriptase (RNA omzetten naar DNA)
REPLICATIE VIRUS ALGEMEEN
1. Binding: na binding met gastheercel valt eiwitmantel uiteen en komt genetisch materiaal vrij
- DNA injecteren of opname door endocytose of fusie (envelop nodig)
- Host range: virus glycoproteïne bindt alleen aan specifieke receptoren op gastheercel
2. Replicatie: duplicatie virus genetisch materiaal
3. Transcriptie & translatie: virus mRNA naar virus eiwitten
4. Assemblage: spontaan genetisch materiaal+eiwitten tot nieuwe virus deeltjes
5. Vrijkomen: lyse hostcel of exocytose (vormt envelop)
(BACTERIO)FAGEN= virus die bacterie infecteert
▪ Hershey Chase experiment: DNA ipv. Eiwit erfelijk material
▪ Faagtherapie: alternatief voor antibiotica, gebruik van lytische cyclus tegen bacterie
▪ Restrictie enzymen: virus DNA herkent door bacterie en kapot geknipt
▪ CRIPR-Cas: ‘spacer DNA’ tussen herhalende sequence corresponderen met specifieke faag DNA
- Cas eiwitten: identificeren en knippen fagen DNA, dit DNA wordt geïntegreerd als ‘Spacer DNA’
REPLICATIE FAGEN
I. Lytische cyclus= ‘virulente faag’
--> eindigt met openbreken gastheercel (lyse)
--> Faag DNA geïnjecteerd na binding, genoom bacterie cel afgebroken, faag DNA replicatie – transcriptie –
translatie en spontane assemblage tot nieuwe fagen die vrijkomen
II. Lysogene cyclus= ‘profaag’
--> Faag DNA geïntegreerd in genoom van bacterie dmv. Recombinatie
--> Replicatie DNA door deling bacterie, ontstaan geen nieuwe fagen door tegenhouden transcriptie
III. Lytische & lysogene cyclus= ‘temperate faag’
--> Faag kan van Lysogene cyclus overschakelen op lytische cyclus (stres)
Virome= alle (animale) virussen die mens bij zich draagt
▪ 5% van menselijk genoom HERV (Human Endogenous Retrovirus Elements, overblijfselen)
▪ Bacteriofagen beïnvloeden microbioom en ziekteverwekkend vermogen bacteriën
, BACTERIËN (Kennisclip 7.2/8.1-5, H27 p.627-632)
ENERGIE BRON KOOLSTOF BRON ORGANISME
AUTOTROOF
▪ Foto- Licht CO2 Prokaryoten, planten, protist
▪ Chemo- Anorganische chemicaliën CO2 Prokaryoten
HETEROTROOF
▪ Foto- Licht Organische verbindingen Prokaryoten
▪ Chemo- Organische verbindingen Organische verbindingen Prokaryoten, protist, schimmel, plant, dieren
- Enkele cel omsloten door plasmamembraan (uitwisseling) en celwand (structuur)
- Geen membraan omsloten nucleus en organellen
- Geen mitose of meiose
STRUCTUUR
Morfologieën: bolvormig (kokken), staafvormig (bacillen), spiraalvormig (spirillen)
→ Chromosoom: circulair DNA in nucleoid region
→ Plasmiden: zelf replicerende DNA ringen (metabolisme en antibiotica resistentie)
▪ Capsule/slijmlaag: extra polysacharide laag
- plakt aan gastheer-/koloniecellen en bescherming tegen uitdroging en immuunreactie
▪ fimbriae: voor aanhechting (pathogene bacteriën)
▪ pili: trekken 2 cellen bijeen voor DNA overdracht en voor DNA opname
▪ Flagella: voor beweging
▪ endosporen: chromosoom kopie omringd door multilayer
GRAM POSITIEF: dikke laag peptidoglycaan
GRAM NEGATIEF: dunne laag peptidoglycaan & buitenmembraan
- Bescherming tegen afweersysteem en antibiotica
- Lipopolysachariden toxisch
REPRODUCTIE
→ genetische diversiteit: korte/snelle levenscyclus = hoog mutatie ratio
→ Binary fission: duplicatie vanaf ORI waarna splitsing in 2 dochtercellen
QUORUM SENSING & BIOFILM
1. LuxI: maakt autoinducer (klein molecuul, diffundeert uit cel)
2. LuxR: reguleert lux genen en LuxI (autoinducer gebonden=aan) --> positieve forward loop
→ bioluminescentie, conjugatie, motiliteit (beïnvloed expressie/productie flagella), productie virulente factoren
→ waarnemen autoinducers door andere organisme (quorum quenching= blokkeren van communicatie
→ Biofilm: gemeenschap van micro-organisme, ingebed in matrix extracellulaire polymeren (mono-/polymicrobieel)
= Attachment planktonische bacteriën - kolonisatie (groei) - ontwikkeling (polysacharide productie) - detachement
TAXIS dmv FLAGELLA
▪ Taxis: directionele beweging naar of weg van stimulus (chemotaxis= chemicaliën, phototaxis=licht)
- Methyl-accepting receptors: registreren aanwezigheid attractant of repellent
o Gradiënt waargenomen door methylatie receptor waardoor steeds ongevoeliger voor attractant
- CheA (sensor, kinase) en CheY (response regulator): beïnvloed draairichting
▪ Structuur flagel: filament uit eiwit flagelline met motor en hook (uit exaptatie)
- Motor eiwitten: protonen stroom (H+) omgezet in ATP voor draaien flagel
- Motor switch: met klok mee (tumble=draaien) en tegen klok in (run= rechte lijn) beweging
