Post on 02-Mar-2019
transcript
Bakteriofágy jako extrachromozomální genomy
� Genom bakteriofága uvnitř bakterie –profág.
� Byly objeveny v bakteriích už v r. 1915
James A. Sullivan
� Byly objeveny v bakteriích už v r. 1915 Twortem.
� Parazitické org. – nemají vlastní metabolismus, rozmnožují se v bakteriích, které jim poskytují energii, stavební látky a enzymy.
� Mají různou hostitelskou specifitu.
Genom bakteriofága
� Obsahuje 3-160 genů (5 x 103 – 5 x 104
nukleotidů).� Kódují – kapsidu (vláknitá, ikosaedrální, � Kódují – kapsidu (vláknitá, ikosaedrální,
bičík a příchytná vlákna), důležité enzymy (reverzibilní transkriptázu –RNA viry).
Životní cyklus bakteriofága
� Nasednutí na receptor na povrchu bakterie (různé struktury vnější mem., potřebné jsou Ca2+ nebo Mg2+ ionty).Vpravení NK do bakterie, kdy kapsida � Vpravení NK do bakterie, kdy kapsida zůstává vně b.
� Pomnožení bakteriofága – replikace profága, syntéza složek kapsidy atd.
� Lyze bakteriální b. – lytická infekce –virulentní bakteriofágy.
Lyzogenní infekce
� Pokud dojde k syntéze specifického represoru jako 1. bílkoviny – klidový stav bakteriofága.Může být uložen v bakteriálním � Může být uložen v bakteriálním chromozomu (specifické místo chromozomu) nebo mimo něj.
� Může dojít ke změně fenotypu bakterie – lyzogenní konverze.
� Mírné nebo temperované fágy.� Lytická infekce � mutageny.
Maturace bakteriofága
� NK a složky kapsidy jsou v bakterii syntetizovány nezávysle na sobě.
� Po dosažení určité konc. těchto � Po dosažení určité konc. těchto sloučenin dojde k sestavování bakterifágů.
� Pokud je přítomno více druhů bakteriofágů � rekombinace jejich genomů � hybridní charakter fágů = hybridní mísení.
Plak
� Lytický cyklus fága zničí 1 b. a rozšíří se na další.
� Na pevné živné půdě se pak v kolonii b. vytvoří prázdné místo = plak (dvůrek – 1-10 vytvoří prázdné místo = plak (dvůrek – 1-10 mm).
� Postupně může být zaplněn bakteriemi rezistentními k fágu.
� Pseudoplak – místo se sníženým růstem b. vzniká při lytickém cyklu vláknitých fágů.
Fagotypizace
� Profágy v lyzogenních bakteriích zabraňují infekci dalšími stejnými nebo příbuznými fágy.
� Charakterizace lyzogenních bakterií ( většinou salmonely, shigely a stafylokoky) pomocí salmonely, shigely a stafylokoky) pomocí standardních sestav fágů.
� Pokud jsou napadeny příbuznými fágy jako jsou ty sestavené, pak bakterie přežijí a naopak.
Bakteriofág MU
� Mutátor nebo příbuzný fág D 108 –viry E. coli.
� Lyzogenní i lytický průběh životního cyklu.cyklu.
� Profág se vloží do genomu hostitele � mutace.
� Transponovatelné elementy –lyzogenní cyklus - zvláštní reduplikace � replikace a zároveň translokace na různá místa ch. hostitele.
Plazmidy
� Jejich genom kóduje vlastní replikaci – vegetativní.� Transférovou (distribuci kopií do dceřinných buněk).
� Autonomně přenosné plazmidy – tvorba konjugačních pilli.pilli.
� Plazmidy mají různé spektrum hostitelů.� Označují se písmenem p a 2 velkými písmeny a
číslem (pCV 9).� Kriptické plazmidy – nemění fenotyp bakterií.� Velké p. – 2 na bakterii� Malé p. – až 100 kopií.
Replikace plazmidů
� Vegetativní r. - začíná v místě ori V� zajišťuje přežití v buňce� distribuci plazmidů buněk dceřinných.� distribuci plazmidů buněk dceřinných.
� Transférová r. – tra+ plazmidy, které jsou schopné autonomního přenosu do jiné b.� Tvoří F pilus = sex pilus, přes který prochází
zreplikovaná nová NK, která se v nové b. opět zreplikujě na 2 řetězce.
� Příjemce = transkonjugant.
� Inkompatibilita p. – vzájemná neslučitelnost příbuzných plazmidů � v b.
Inzerční sekvence – sobecké geny
� Inzerční sekvence – úseky DNA (750-1500 bp), které končí 20-40 bp s se stejným složením, ale opačným pořadím (invertované repetice).� Vzájemná vazba� Vzájemná vazba� G. pro vlastní replikaci a pro vložení do genomu �
� Posun čtení gen. kódu a předčasné ukončení translace
� G. pro vytvoření represoru� Nejjednodušší subcelulární org. � Zachovat sebe sama, ale nemění fenotyp b.
Transpozony – skákavé geny
� Transponovatelné elementy dlouhé několik tis. nukleotidů – g. translokace, represe transkripce a nepotřebné transkripce a nepotřebné informace (rezistence k antibiotikům a chemoterapeutikům, těžkým kovům, UV záření, tvorbu enterotoxinů a adherenčních fimbrií).
Integrony
� Delší úseky DNA – úseky DNA, které se mohou také intracelulárně přemísťovat do různých míst DNA.
G. pro integrázu, promotor a integrační � G. pro integrázu, promotor a integrační místo
� G. řídící rezistenci k sulfonamidům
� Je součástí Tn a některých plazmidů