Bez nadpisu

1
Úvod do obecné mikrobiologie
Základní pojmy
2
Úvod do obecné mikrobiologie

• Mikroby
• Viry
• Bakterie
• Huby
• Paraziti

• Prokaryotní bunka
• jádro - nemá membránu respiratorní enzymy
  na cytoplasmatické membráne
• tuhá bunecná stena
• 70 S ribosomy

3
Úvod do obecné mikrobiologie
Anatomie bakterialní bunky

• Cytoplasmatická membrána
• Bunecná stena
• Pouzdro
• Glykokalyx
• Bicíky
• Fimbrie
• Pili
• Spory

• Bakteriální jádro nemá membránu nemá
  jadérko jeden chromosom
• Cytoplasma
• Ribosomy
• Inkluse - granula
• Mesosomy

4
Úvod do obecné mikrobiologie
Anatomie bakterialní bunky
5
Úvod do obecné mikrobiologie
Anatomie bakterialní bunky
6
Úvod do obecné mikrobiologie

• Jádro bakterie
• uzavrená cirkulární molekula DNA
  (1mm) supercoil
• jen jeden chromosom (i v nekolika kopiích)

• Plasmid
• samostatná DNA replikace nezávislá na
  chromosomu

7
Úvod do obecné mikrobiologie

• Inkluse - granula .
• Volutinová granula -
• reservní materiál, anorganický polyfosfátmetachro
  masie (typická u Corynebacterium diphtheriae
• Lipidová granula b-hydroxybutyrát, Bacillus
  spp.
• Polysaccharidová granula škrob, glykogen

8
Úvod do obecné mikrobiologie

• Mesosom
• vchlípená cytoplasmatická membrána
• distribuuje DNA pri delení bunky

• Cytoplasmatická membrána
• 5-10 nm, elastická
• unit membrane
• selectivne permeabilní permeázy
• house-keeping enzymy

9
Úvod do obecné mikrobiologie

• Bunecná stena
• 10 - 25 nm tlustá
• rigidní, pory (poriny rídí permeabilitu)
• pro molekuly lt 10 Kda
• urcuje tvar bakteriální bunky
• poškození ----gt lysa
• protoplast, sféroplast
• rozdílné barvení podle Grama Gram, Gram-
  bakterie

10
Úvod do obecné mikrobiologie

• Bunecná stena (pokracování)
• peptidoglykan (murein) sítová stavba
  N-acetylglukosamin, N-acetylmuramová
  kyselina
• krátký peptid
• D-ala - D-glu kyselina meso-diaminopimelová
• (Gram-negativní bakterie)
• nebo D-ala - D-ala
  (Gram-positivní bakterie)
• Cíl úcinku nekterých antibiotik
• stena G je silnejší než G- bakterií

11
Úvod do obecné mikrobiologie

• Pouzdro
• Viditelné svetelným mikroskopem
• vetšinou polysacharid (pneumokoky), peptid (u
  Bacillus anthracis), hyaluronová kyselina
  (pyogení streptokoky)
• funkce ochrana chemické faktory, fagocyty

12
Úvod do obecné mikrobiologie

• mikropouzdro
• jen v elektronovém mikroskopu
• kapsulární K antigen G- tycek
• glykokalyx
• tvorba biofilmu

13
Úvod do obecné mikrobiologie

• Bicíky (flagella)
• kontraktilní protein (flagelin)
• dlouhé, šroubovicová struktura
• orgán pohybu jako vrtule
• - chemotaxe urcuje smer pohybu
• antigenní (H antigen G- tycek)

14
Úvod do obecné mikrobiologie
Bicíky (flagella)
15
Úvod do obecné mikrobiologie
Bicíky (flagella
16
Úvod do obecné mikrobiologie
17
Úvod do obecné mikrobiologie
18
Úvod do obecné mikrobiologie
Odkazy na video
http//www.arn.org/docs/mm/motorzoomuprotation-2.m
ov
http//www.arn.org/docs/mm/mov_3_hybrid_bundle_t1.
mov
19
Úvod do obecné mikrobiologie

• Fimbrie
• krátké, dlouhé 0.1 - 1.2 mm, tlouštka 4 - 8 nm
• funkce adheze (adherence) na eukaryotické
  bunky
• cetné aglutinují erytrocyty

20
Úvod do obecné mikrobiologie
Fimbrie adheze (adherence) na eukaryotické bunky
21
Úvod do obecné mikrobiologie

• Fimbrie
• krátké, dlouhé 0.1 - 1.2 mm, tlouštka 4 - 8 nm

22
Úvod do obecné mikrobiologie

• Sex pili (Sex fimbrie)
• delší než fimbriae, duté
• F a Hfr bunky samcí se prichycují na samicí F-
  bez fimbrií
• zprostredkují prenos DNA konjugaci
  

23
Úvod do obecné mikrobiologie

• Rust bakterií
• V prirozených podmínkách lidské telo v
  prírode voda, puda
• Biofilm
• V laboratori Kultivace
• pevné pudy kolonie tekuté pudy difuzní
  rust, blanka, sediment

24
BIOFILM
Bakterie v prirozeném prostredí
25
Biofilm

• V laboratoriBakterie se pestují na živných
  pudách - pevných, tekutýchKolonie Cistá kultura
  
• V prirozeném prostredí Ve vodním prostredí
  planktonicky Na pevném povrchu - biofilm.
• Biofilm je spolecenství vytvárející (tenkou)
  vrstvu

J.Schindler
26
Biofilm

• Struktura biofilmu

J.Schindler
27
Biofilm

• Struktura biofilmu

J.Schindler
28
Biofilm

• Jak biofilm vzniká Adhesiny Fimbrie curli
  Ustává syntéza bicíku Hlenová matrice
  glykokalyx Pseudomonas aeruginosa
  alginátSpouštecí podnety
• osmotický tlak,
• snížený obsah kyslíku
• rostoucí hustota populace - quorum sensing

J.Schindler
29
Biofilm
Dynamika biofilmu,
J.Schindler
30
Biofilm
Jak biofilm vzniká
J.Schindler
31
Biofilm

• Dynamika biofilmu

Proudení kapaliny,vlnení biofilmu
J.Schindler
32
Biofilm

• Vlastnosti bunek
• ExperimentEscherichia coli kultivace v
  tekutém mediu statická - planktonicky kontinuál
  ní - v povlaku Selekce mutanty se zámenou
  jediné aminokyseliny v regulacní bílkovine
  hyperprodukce  curli

J.Schindler
33
Biofilm

• Experiment
• Pseudomonas aeruginosa alginát
• oznacení genu pro syntézu alginátu
  b- galaktozidázovým operonem - indikacní gen
  ? soucasne se syntézou alginátu se syntetizuje
  i b-galaktozidáza ? štepení laktosy v pude ?
  barevný indikátor ? zmena barvy
• Hyperprodukce b-galaktozidázy hyperprodukce
  alginátu
• Záver Pri tvorbe biofilmu nadprodukce alginátu
  se zvýšenou rychlostí

J.Schindler
34
Biofilm

• Biofilm a medicina
• Zubní povlakZdroj infekce
• Cévky - arteriální, žílní, mocové,
• Dýchací prístroje
• Deložní telísko
• Dialyzacní prístroj
• Kontaktní cocky
• Chronické infekce - fokus

J.Schindler
35
Biofilm
Biofilm v ileu
J.Schindler
36
Biofilm
Biofilm na kathetru
Stafylokoky
G- tycky
J.Schindler
37
Biofilm

• Biofilm nejcasteji tvorí
• stafylokoky,
• pseudomonády (cystická fibrosa)
• Escherichia coli
• streptokoky
• aktinomycety

J.Schindler
38
Biofilm
J.Schindler
39
Biofilm
J.Schindler
40
Biofilm

• Zvláštnosti biofilmu
• Prenos genu mezi bunkami až tisíckrát vyšší
• Vyšší resistence k antibiotikum

J.Schindler
41
Biofilm

• Atb resistence a resistence k desinficienciím
  je v biofilmu o nekolik rádu vyšší Možný
  výklad
• Omezená difúze
• Sorpce (basická antibiotika)
• Klidový stav, pomalý rust,
• Hladovení

• Vysvetlení
• zmena fenotypugen mar (multiple antibiotic
  resistance) ? ? odtoková pumpa efflux system

J.Schindler
42
Úvod do obecné mikrobiologie
Rust bakterií v tekutém mediu
Rustová krivka
43
Úvod do obecné mikrobiologie
Rust na pevné pude

• Kolonie
• Velikost
• Tvar
• Ohranicení
• Povrch
• Barva
• Zmena okolí

Kolonie na krevním agaru
RETURN
44
Kolonie

• V laboratori rostou bakterie na umelých pudách
  (agarový gel) v koloniích

45
Morfologie kolonií 1
Typická morfologie na agaru - morfotyp
46
Morfologie kolonií 2
Note Kolonie rostou déle než 24 hodin (!) a
jejich morfologie se vyvíjí!
Bacillus subtilis
Bacillus pumilus
47
Morfologie kolonií 3
Prof. Eshel Ben-JacobTel-Aviv
48
Morfologie kolonií 4

Bacillus pumilus - stoupající koncentrace
živin(kvasnicní extrakt), 0.1 - 1)
49
Rust kolonie 1
50
Rust kolonie 2
Casosberné snímání
51
Rust kolonie
Time-lapse photography
52
Rust kolonie
Struktura kolonie
53
Model rustu kolonie
Bacillus pumilus, kolonie na agaru pocítacový
model
54
Kolonie

• Morfologie kolonie je geneticky determinována
• Variace morfotypu závisí zevních
  podmínkách živiny, hustota agaru.
• Rust kolonie simulovat matematickým modelem.
• Bakterie v kolonii nejsou nezávislé entitity.
• Bakterie v koloni komunikují chemickými signály
• Jako komunita je kolonie více resistentní k
  zevním podmínkám

Return