KLASSIFICERING AV BAKTERIER
Efter;
Fenotyp
• Cellvägg
• Form
• Växtsätt
•Metabolism
Med hjälp av;
Metoder som
•Gramfärgning
•Mikroskopi
•Odling och mikroskopi
•Biokemiska test
Fortsättning hur Bakterier kan klassificeras fenotypiskt genom studier av;
•Utseende i mikroskop (mikroskopi)
•Utseende på odlingsplatta (makroskopiskt utseende)
•Bakteriens metabolism (Biotypning)
•Bakteriens antigentyp eller patentens antikroppar (serotypning)
•Bakteriens känslighet för antibiotika (antibiogram)
•Bakteriens känslighet för infektion av bakteriofager/bakterier virus
(fagtypning)
Bakterier kan klassificeras analytiskt genom studier av;
•Bakterie-cellväggens fettsyra innehåll
•Hela bakterie cellens fett innehåll
•Hela bakterie cellen protein innehåll
•Multilocus enzym elektrofores
* Hur kan man klassificera bakterier genotypiskt?
Bakterier kan klassificeras genotypiskt genom studier av;
•Nukleinsyra sekvens analys
•G och C ratio
•DNA hybridisering
Epidemiologiska (spridning) studier;
•Plasmid analys
•Ribotypning
•Kromosomal DNA fragmentering
•PCR/Real-tids PCR
Några molekylärbiologiskatekniker
Gram-färgning
GRAM-FÄRGNING
Kristall violett (blått)
Jod
Alkohol
Safranin (rött)
Bakterie morfologi/form
Klassificerings schema för bakterier;
•Aerob, Gram positiva kocker
•Aerob, Gram-negativa kocker
Aerob, Gram-negativa coccobaciller
Aerob, Gram-negativa baciller
•Anaeroba, Gram-positiva
Anaeroba, Gram-negativa
•Bakterier med annorlunda cellvägg som är medicinskt viktiga.
Lite exempel, se studiehandledning vilka ni ska kunna
Spiroketer
Treponema p.
borellia b.
Spiral,komma,måsvingeformade
Campylobacter j.
Helicobacter p.
Vibrio c.
Mycobacteria
Mycobacterium t.
Mycoplasma
G+ kock
Streptokock
Stafylokock
G+ stav/bacill
Corynebacterium d.
Bacillus
Clostridium
G- kock
Neisseria g.
Neisseria m.
Branhamella
Veionella
G- stav/bacill
enterobakterier, E.coli
Salmonella
Shigella
Yersinia
Bordetella
Legionella
Hemophilus
Annorlunda cellväll
Chlamydia
Bakterier som är associerade med livsmedelsburna infektioner
Bakterier som är associerade med vattenburna infektioner
BAKTERIE CELLENSUPPBYGGNAD
Arvsmassan (DNA), RNA, plasmid
Cytoplasman
Cellmembranet
Cellväggen
Kapsel/slem
Flagell
Pili/fimbrie
Spor
Arvsmassan (DNA), RNA, plasmid
•Bakterier har en cirkulär DNA molekyl/Kromosom
(nukleoid = avgränsat ställe där DNA´t finns)
•Precis som hos eukaryota celler så;
DNA=> RNA=> Protein
•Bakterier kan innehålla plasmider som
Inte är nödvändiba för överlevnad men
Som ger en tillväxt fördel
Bakterie-celldelning
G+
GOfullständig klyvning
av septum kan ge kedje
eller kluster bildning
Staffylokocker
Streptokocoer
Varför ger en asexuell delning liten genetisk variation?
Vad ökar den genetiska variationen hos bakterier?
Transformation
Konjugation
Transduktion
Spontana/inducerade mutationer
Överkurs!
PLASMIDER KAN ANVÄNDAS VID KLONING
Vilka steg är viktiga då man vill klona en gen och uttrycka
Genens produkt/protein i en bakterie?
1. Klippa genen och den genetiska konstruktion som ska bära genen tex en plasmid
Med ett RESTRIKTIONS ENZYM*
2. Klistra ihop dom med LIGAS
3. TRANSFORMERA in i bakterien
*Restriktions enzym finns normalt i baktereir, varför?
För att de är ett fösvar mot bakteriofager/bakterie virus efterson de klipper
sönder främmande nukleinsyra som kommer in I bakterien.
Bakteriens DNA är metylerat som skydd vid de positioner som restriktions
enzymet klipper vid.
Cytoplasman
•Vätskan som finns i bakterie cellen
•Innehåller vatten, salter, näringsämnen,
ribosomer och granulae (“korn” som lagar
Framförallt kol och kväve överskott)
•Inga organeller (mitokondrier,
endoplasmatiskt retikilum, golgi apparat)
Cytoplasmamembranet
•Ett hölje runt cytoplasman
•Består till största delen av fosfolipider, proteiner
och enzymer
•Proteinerna och enzymerna ansvarar för att sköta
transport, membran potential och producera
energi
•Cytoplasma membranet sköter alltså den
funktion som mitokondrien sköter I en eukaryot
cell (dvs producera energi)
Cellvägg
Hos Gram-positiva (G+) bakterier består
cellväggen av;
•Peptidoglukan
glukan kedjor av N-acetylglykosamin och N-acetylmuraminsyra
Som korskopplas mha tetra peptidbryggor
•Teikonsyra
Polyribitol fosfat eller glycerol fosfat. Kopplas till peptidoglukanen
•Lipoteikonsyra
Lipid (fett) kopplad till teikonsyra
Cellvägg
Hos Gram-negativa (G-) bakterier består
cellväggen av;
• Peptidoglukan (mycket tunnare än hos G+)
• Periplasma utrymme
Med enzymer som är inblandade i transport, nedbrytning och uppbyggnad
• Yttermembran
Fosfolipider med fettsyror (mättade)
• Protein
Poriner, lipoproteiner, transport proteiner
• LPS (lipopolysackarid)
Lipid A, core polysaccarid, O-antigen
LPS är ett så kallat Endotoxin
Effekt;
Stimulerar immunförsvaret kraftigt
Kan leda till; feber och shock
Frigjord Lipoteikonsyra
Har endotoxin effekter
Teikonsyra
Kan användas vid serotypning
Är viktig för vidhäftning
->virulensfaktor
Peptidoglukanen är en polysackarid polymer
G-M-G-M osv.
Som korskopplas med peptid bindningar
Glycin brygga
Varierar (G+)
Koppling till yttermembran i E.coli (G-)
Figur 3-9
Peptidoglukan sytes sker i 3 steg;
•
Syntes av peptidoglukan delar.
•
Ihopkoppling av dessa delar i membranet
(Baktoprenol)
•
Translokation och transpeptidering till cellens
utsida.
Peptidoglukan strukturen är
ganska flexibel – kan ge olika
storlekar på bakterien i olika
näringsrika miljöer.
Ihopkopplingsreaktionen katalyseras
Av Transpeptidas-Karboxylaser
(dessa kallas också penicillin
bindande proteiner)
G+
Teikonsyra
(Lipoteikonsyra)
Teikonsyra modifiering
Definierar serotyp
Salmonella
G- bakteriers hölje (envelope)
Kapsel/slem
•Består av mer eller mindre tätt lager
av Polysackarider
•Främst disackarider och
trisackarider samt polypeptider
•Är skyddande och vidhäftande
Flagell
•“motorprotein” Flagellin
•Är viktig för rörelse
Pili/fimbrie
•Byggs upp av proteinet
pilin
•Viktig för adhesion och
konjugation
Spor
•Mycket recisten mot miljöfaktorer
Tar 6-8 h att bildas, kan överleva i decenier
•Dehydrerad, endast minimalt med proteiner
men innehåller komplett DNA
Keratin lik
Binder kalcium
Bakterie metabolism, tillväxt och tillväxt kontroll
KATABOLISM = nedbrytning (genererar energi)
ANABOLISM =uppbyggnad (kräver energi)
Aerob = har syre som elektron acceptor
Anaerob = har organisk elektron acceptor
Fakultativt anaerob = klarar både aerob och anaerob miljö
Obligat = måste
Matnäring/Biosyntes av DNA, protein, cellväll etc.
Proteiner
Aminosyror
Kolhydrater
Polysackarider
Fett
Lipider
Hexoser, pentoser
Monosackarider
Fettsyra
glycerol
Energi
Katabolism nedbrytning ger energi
Anabolism uppbyggnad enegikrävande
Bakterie tillväxt kurva
Lag fas anpassning till mediet
Accelerering
Log fas/Exponentiell fas
Avtagande
Stationär fas (ingen tillväxt)
Avdödnings fas
(toxiska metaboliter/celldöd)
A
B
C
D
E
F
D
E
F
C
A
B
Identifiera olika
Bakterier beroende
på fermentations produkt
syror
alkoholer
Yogurt
vin
ost
Antiseptiska-medel och Desinfektions-medel
Antiseptiska medel (levande material)
Jodlösningar
70%alkohol
Katjondetergent
Väteperoxid
=>
=>
=>
=>
denaturerar protein(tyrosin)
förstör lipider, denaturerar protein
förstör lipider
oxiderar förstör lipider och denaturerar protein
Desinfektions medel (bänkytor etc)
Vad innebär skillnaderna mellan G+ och GVad beträffar;
Kliniskt beteende?
Detektion?
Behandling?
Vilka cellväggskomponenter bidrar till virulens genom skydd mot immunförsvaret?
Vilka cellväggskomponenter bidrar till virulens genom att de ger en toxisk respons?
Vilka komponenter ska du välja om du ska eliminera G+ bakterier från en
mix av G-och G+
*Divalent katjon
lipider
*Mild detergent
lipider
*Lysozym
peptidoglukan
*Transpeptidas
peptidoglukan
*β-laktam antibiotika
peptidoglukan
VIRULENSFAKTORER
LPS är ett så kallat Endotoxin
Effekt;
Stimulerar immunförsvaret kraftigt
Kan leda till; feber och shock
Frigjord Lipoteikonsyra
Har endotoxin effekter
Teikonsyra
Kan användas vid serotypning
Är viktig för vidhäftning
->virulensfaktor
Cytoplasma membran funktion
- Generera ATP
- Jämför med eukaryoters
mitokondrie
Peptidoglukanen är en polysackarid polymer
G-M-G-M osv.
Som korskopplas med peptid bindningar
Glycin brygga
Varierar (G+)
Koppling till yttermembran i E.coli (G-)
Figur 3-9
Peptidoglukan sytes sker i 3 steg;
•
Syntes av peptidoglukan delar.
•
Ihopkoppling av dessa delar i membranet.
•
Translokation och transpeptidering till cellens
utsida.
Ihopkopplingsreaktionen katalyseras
Av Transpeptidas-Karboxylaser
(dessa kallas också penicillin
bindande proteiner)
G+
Teikonsyra
(Lipoteikonsyra)
Teikonsyra modifiering
Definierar serotyp
Salmonella
G- bakteriers hölje (envelope)
Vad inhiberar peptidoglukan syntes?
Vad händer om peptidoglukan syntesen inhiberas?
Om Baktoprenol inhiberas (med ex. vancomycin eller bacitracin)
vilken prekursor ansamlas då i cellen?
Figur 3-9
Peptidoglukan sytes sker i 3 steg;
•
Syntes av peptidoglukan delar.
•
Ihopkoppling av dessa delar i membranet
(Baktoprenol)
•
Translokation och transpeptidering till cellens
utsida.
Peptidoglukan strukturen är
ganska flexibel – kan ge olika
storlekar på bakterien i olika
näringsrika miljöer.
Ihopkopplingsreaktionen katalyseras
Av Transpeptidas-Karboxylaser
(dessa kallas också penicillin
bindande proteiner)
Varför är sporer så recistenta mot tex hög värme,
strålning, enzymatisk och kemisk nedbrytning?
Vad är en virulens faktor?
Ge exempel på virulens faktorer hos baktrier?
Ge exempel på hur en bakterie kan skydda sig mot
Värdens immunförsvar.
