hoofdstuk 19 - audesirk
TRANSCRIPT
![Page 1: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/1.jpg)
The Diversity of Prokaryotes and Viruses
Hoofdstuk 19
2010/2011
![Page 2: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/2.jpg)
PROKARYOTENDeel 1
2
![Page 3: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/3.jpg)
Bacteriën leven overal
• Bacteriën leven in alle ecosystemen
– op planten & dieren
– in planten & dieren
– in de bodem
– in de diepzee
– in extreme kou
– in extreme hitte
– in extreem zoute omstandigheden
– op levende organismen
– on dode organismen
3
![Page 4: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/4.jpg)
Diversiteit
4
![Page 5: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/5.jpg)
Structuur
• Eencellig
– bacilli, coccen, spirocheten
• Grootte
– 1/10 van een eukaryote cel• 1 micron (1um)
• Interne structuur
– geen interne compartimenten• geen membraangebonden organellen
• alleen ribosomen
– circulair chromosoom, naakt DNA• niet opgerold rondom eiwitten
5
![Page 6: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/6.jpg)
Prokaryoot vs. Eukaryoot chromosoom
dubbele helix
Prokaryoot
Eukaryoot
6
![Page 7: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/7.jpg)
Interne structuur
interne membranenvoor fotosynthesezoals in een chloroplast(thylakoid)
interne membranenvoor respiratiezoals in een mitochondrium(cristae)
mitochondrium
cyanobacterie(met fotosynthese)
chloroplast
aerobe bacterie
7
![Page 8: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/8.jpg)
Structuur celwand
eiwitketens
celwandpeptidoglycaan
plasmamembraan
eiwit
Gram-positieve bacterie
Gram-negatieve bacterie
peptidoglycaan
plasmamembraan
buitenmembraan
buitenmembraan van lipopolysacchariden
celwand
peptidoglycaan = polysacchariden + aminozurenlipopolysacchariden = lipiden + polysacchariden
8
![Page 9: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/9.jpg)
Metabolisme
• Hoe vergaren bacteriën energie & nutrienten?– fotoautotroof
• fotosynthetiserende bacteriën
– chemoautotroof• oxideren inorganische verbindingen
– stikstof, zwavel, waterstof…
– heterotroof• leven op planten & dieren
• reducenten & pathogenen
9
![Page 10: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/10.jpg)
Genetische variatie in bacteriën
• Mutaties
– bacteriën kunnen elke 20 minuten reproduceren• binaire fissie (= insnoering)
– fouten in het kopieren van DNA• 1 op elke 200 bacteriën heeft een mutatie
• miljarden E. coli in je darmen!
– mutatie biedt mogelijkheden!
• Genetische recombinatie
– bacteriën wisselen genen uit• plasmiden
– klein, additioneel DNA
• conjugatie– directe uitwisseling van DNA 10
![Page 11: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/11.jpg)
Bacteriën als pathogenen
• Ziekteverwekkers
– plant• bacterievuur, watermerkziekte,
vetvlekkenziekte, geelziek
– dier• cariës
• miltvuur, botulisme
• pest, lepra, vleesetende bacterie
• SOA’s: gonorroe, chlamydia
• tyfus, cholera
• tuberculose, longontsteking
• ziekte van Lyme
11
![Page 12: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/12.jpg)
Nuttige bacteriën
• Bacteriën zijn noodzakelijk op aarde
– reducenten• recyclen van nutrienten
– stikstoffixatie• enige organismen die N uit de atmosfeer kunnen fixeren
– nodig voor de synthese van eiwiten nucleïnezuren
– wortelknolletjes
– vertering (E. coli)• breken cellulose af voor herbivoren
• produceren vitamine K & B12 voor de mens
– produceren voedsel & medicijnen• van yoghurt tot insuline
12
![Page 13: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/13.jpg)
VIRUSSENDeel 2
13
![Page 14: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/14.jpg)
Griep: epidemie 1918
• 20-100 miljoen doden
RNA virus
14
![Page 15: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/15.jpg)
Pokken
• Uitgeroeid ca. 1978
15
![Page 16: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/16.jpg)
Opkomende virussen
• Virussen die van gastheer verwisselen
– Ebola, SARS, vogelgriep, hantavirus
SARS
Ebola hantavirus 16
![Page 17: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/17.jpg)
Wat is een virus? Leeft het?
• DNA of RNA in een eiwitkapsel
• Virussen zijn geen cellen
• Geen enzymen voor metabolisme
• Geen ribosomen voor eiwitsynthese
17
“A piece of bad news wrapped in protein”
– Peter Medawar
![Page 18: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/18.jpg)
Grootte
• Vergelijking:
– eukaryote cel
– bacterie
– virus
18
![Page 19: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/19.jpg)
Structuur
• Van buiten naar binnen
– Een envelop (alleen bij dierlijke virussen)
– Een eiwitmantel (= capside)
– Het nucleïnezuur (DNA of RNA)
19
![Page 20: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/20.jpg)
Envelop
• Lipide dubbelmembraan verbergtde eiwitmantel
– envelop gebaseerd op celmembraangastheer• glycoproteïne op het oppervlak
HIV 20
![Page 21: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/21.jpg)
Eiwitmantel
• Capside
– beschermt DNA/RNA
– bepaalt welke celgeïnfecteerd kan worden
– 1-2 type eiwitten• bv. griep
– hemagglutine
– neuraminidase
21
![Page 22: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/22.jpg)
Nucleïnezuur
• Viraal nucleïnezuur– DNA
• enkelstrengs
• dubbelstrengs
– RNA• enkelstrengs
• dubbelstrengs
– Lineair of circulair
22
![Page 23: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/23.jpg)
Levenscyclus
• Binnendringen– viraal DNA/RNA dringt gastheercel
binnen
• Assimilatie– viraal DNA/RNA neemt gastheer over
– gastheercel maakt viralenucleïnezuren en eiwitten
• Zelfassemblage– nucleïnezuren & eiwitten vormen
zelf nieuwe virusdeeltjes
– verlaten cel
23
![Page 24: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/24.jpg)
Symptomen virusinfectie
• Koppeling tussen infectie en symptomen niet eenduidig
– doodt cellen door lysis
– geïnfecteerde cel maakt toxine• koorts, pijn, bloedingen…
– componenten kunnen toxisch zijn• envelop
• Schade?
– wellicht…• longepitheel herstelt na verkoudheid
• schade aan neuronen door polio is permanent
24
![Page 25: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/25.jpg)
Bacteriofaag
• Virussen die bacteriën infecteren
– kop bevat DNA
– eiwitstaart koppelt aan gastheer en injecteert het DNA van de bacteriofaag in de gastheer
25
![Page 26: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/26.jpg)
Levenscyclus bacteriofaag
• Lytische cyclus
– faag kopieert in bacterie
– bacteriecel zwelt op en barst, faag komt vrij
• Lysogene cyclus
– viraal DNA wordt ingebouwd in bacterieel DNA
– reproduceert met bacterie
26
![Page 27: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/27.jpg)
Lytische cyclus
27
![Page 28: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/28.jpg)
Lysogene cyclus
28
![Page 29: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/29.jpg)
RNA virus
• Retrovirus– moeten viraal RNA kopiëren in DNA van de gastheer
• enzym = reverse transcriptase
• RNA DNA mRNA
– transcriptie van viraal DNA in viraal mRNA• mRNA codeert voor virale componenten
• ribosomen van gastheer produceren nieuwe virale eiwitten
eiwitRNADNA
transcriptie translatie
replicatie 29
![Page 30: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/30.jpg)
Retrovirussen
• HIV
– Human ImmunoDeficiency Virus
– veroorzaakt AIDS
• Acquired ImmunoDeficiencySyndrome
– envelop met glycoproteïnenom te binden aan specifieke WBC
– capside bevat 2 RNA strengen & 2x reverse transcriptase
30
![Page 31: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/31.jpg)
HIV infectie
• HIV dringt gastheercel binnen
– macrofaag & WBC
• receptor op celmembraan
– reverse transcriptase maakt dubbelstrengs DNA van viraal RNA
• Transcriptie produceert meer kopiënvan viraal RNA
– vertaald in virale eiwitten
– eiwitten en viraal RNA vormen zelf nieuwe virusdeeltjes
– verlaat cel door “budding” of door lysis
31
![Page 32: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/32.jpg)
Prionen
• Abnormaal gevouwen eiwit
– infectieus
– neuronen sterven
32
![Page 33: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/33.jpg)
Eiwit als informatie molecuul
• Prionen gaan in tegen het “Centrale Dogma”
– draagt informatie over op andere eiwitten
Stanley PrusinerUC School of Medicine
proteinaceous infectious molecule
Pn
Pd
33
![Page 34: Hoofdstuk 19 - Audesirk](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052908/5596f3ea1a28ab4c4b8b4650/html5/thumbnails/34.jpg)
Einde