TERMEN
TlpB = eiwit MIC= minimum inhibitory concentration (gradiënt)
tlpB = gen LD50 = aantal cellen om 50% te doden
∆tlpB = knock-out mutant ID50 = aantal cellen om 50% te infecteren
Katalase & peroxidase: neutraliseren giftig waterstofperoxide [H2O2 → O2 + H2O]
Superoxide dismutase: verwijderd O2- [O2- → H2O2]
Glycosyl hydrolases: verbreekt glycosidische binding in suikers/complexe koolhydraten dmv. hydrolyse
Sideroforen: hoge affiniteit voor Fe, complex opgenomen via receptoren (micronutriënt als co-factor)
Transition: purine (A/G) en pyramidine (T/C) gewisseld
Transversion: purine ingeruild voor pyramidine of vice versa
Reversion: puntmutatie opheffen (same site OF second site) bij suppressie mutatie naar WT-fenotype
▪ Microbiële kolonie: zichtbare massa van genetisch identieke micro-organisme/cellen, gegroeid uit enkele oudercel
> (1) Bacterie; individuele cellen, (2) Schimmel; multicellulair organisme uit 1 spore
▪ Microbiële mat: meerlaags met verschillende micro-organisme
▪ Biofilm: populatie cellen ingebed in polysachariden matrix gehecht aan oppervlakte (bescherming en resistentie)
> 3D structuur met gradiënt leidt tot metabolische differentiatie en interacties
Brownian motion: willekeurig stoppen voor willekeurige reoriëntatie met 1 flagella
Biased random walk: afwisseling runs en tumbles voor beweging naar attractant of weg van repellant
> run= voorwaartse beweging (counter-clock wise) & tumble= willekeurige oriëntatie (clock wise)
▪ Microbiota: alle aanwezige micro-organisme in/op een bepaalde omgeving
▪ Microbioom: alle aanwezige genetische materiaal van micro-organisme in/op bepaalde omgeving (metabolieten)
Antibiotica: antimicrobiële agents geproduceerd door micro-organisme die groei inhiberen of doden
[target actieve processen als DNA replicatie, RNA en eiwit synthese en bijbehorende enzymen]
→ (1) modificeren target, (2) enzymatische inactiviteit, (3) efflux pomp, (4) poriën, (5) metabolische bypass
→ collateral sensitivity= resistentie tegen antibiotica A maakt gevoeliger voor antibiotica B
• Lysozym (breekt peptidoglycaan af)
• Penicilline/ß-lactam (inhibeert transpeptidase tegen cross-links)
• Tetracycline (blokkeert tRNA binding op A-site in 30S subunit)
• Vancomycine (bindt peptidoglycaan precursor wat celwandopbouw voorkomt)
• Cloramphenicol (remt peptidyltransferase wat ketenverlenging stopt in 50S subunit)
Hemolyse: lyseren van rode bloedcellen om nutriënten vrij te maken of te verspreiden
[hemolysines zijn toxines die poriën vormen, fosfolipiden afbreken, oxidatieve schade aanrichten]
→ (1) alpha = hemoglobine geoxideerd, (2) beta= hemoglobine afgebroken, (3) gamma= geen
→ SlyA activator voor hemolysine productie (sly-box) productie in dimeer vorm, ppGpp induceert dimeer-formatie
Kataboliet repressie: favoriet substraat bij meerdere koolstof bronnen (2 exponentiële groei fases)
Stringent response (bacterie): naar stationaire groeifase bij nutriënt tekort of andere omgevingsstress
> (p)ppGpp accumuleert bij stress en inhibeert rRNA en tRNA synthese door te binden aan RNA-polymerase
> stationaire fase sigma-factor voor RpoS operon, ppGpp verhoogd expressie rpoS & mRNA gereguleerd door sRNA’s
Small RNA’s: complementair aan mRNA, trans-sRNA’s hebben hfq chaperone nodig voor binding
→ (1) veranderd secundaire structuur en RBS toegankelijkheid, (2) beïnvloed stabiliteit door interactie met ribonucleases
Riboswitches: RNA molecuul bindt ligand (conformatie) waarna het als activator/repressor genexpressie reguleert
RNA thermometer: RNA met hairpin-structuur aan 5’UTR die ontvouwt bij hitte (waterstofbruggen)
Attenuation: vervroegde terminatie van mRNA synthese na initiatie door stem-loop formatie tijdens translatie
> translatie snelheid (overmaat/tekort aminozuren) bepaald wel/geen terminatie voordat hairpin structuur kan vormen
, LUCA (‘last universal common ancestor’)
= anaeroob, H2 als elektronendrager, DNA replicatie/transcriptie/translatie en ATP synthese, membraan systeem
LECA (‘last eukaryotic common ancestor’)
= alle kenmerken van eukaryotische cellen, bacteriële (metabolische functie) & archaea (moleculaire informatie processen)
Oxygenatie event: geproduceerde O2 van cyanobacteriën accumuleerde en vormde ozon laag (UV bescherming)
> ijzeroxide sloegen neer en hydrothermale vents voor bescherming en anorganische verbindingen voor energie
Molecular clock: mutaties accumuleren in proportie tot tijd (neutraal, willekeurig, geen interferentie met gen functie)
Fermentatie: anaerobe afbraak van organische moleculen (suikers) tot organische zuren en alcoholen
> CO2, H2, ethanol, melkzuur, acetaat, butyraat gevormd
Protroof (auto-): micro-organisme kan alleen noodzakelijke verbindingen synthetiseren (vitaminen/aminozuren)
Auxotroof (hetero-): micro-organisme is vermogen verloren om bepaalde voedingsstoffen te maken
> afhankelijk van aanvoer van buitenaf, bepaalt stabiliteit endosymbiont relatie
> WT-fenotype herstelbaar met bepaalde voedingsstof bij afwezigheid gen/endosymbiont, dan auxotroof hiervoor
SYMBIOSE
Vanuit host: primair (=afhankelijke groei/reproductie en specifieke locatie) OF secundair
Vanuit symbiont: obligaat OF facultatief
• Pathobiont: commensalen die ziekte kunnen veroorzaken
• Opportunistische pathogeen: kan ziekte onder bepaalde condities veroorzaken (facultatief/vrij-levend)
• Primaire pathogeen: kan door directe interactie ziekte in gezond organisme veroorzaken
LOCATIE & TRANSMISSIE
> bacterioom of specifiek orgaan bij primaire/obligate symbiont
- horizontal transfer: vanuit omgeving
- vertical transfer: van moeder op nageslacht
- microbial hitchhiking: via binding aan spore of bewegelijke cel/structuur (niet-motiel of geen chemotaxis)
(1) endosymbiont, (2) ectobiont, (3) holosymbiont
IMMUUNSYSTEEM
AANGEBOREN
Pattern-recognition receptor (PRR): pathogeen herkenning in fagocyten dmv. PAMPs
Pathogen associated molecular patterns (PAMPs: pathogeen moleculen afwezig in gastheer
[virus= dsRNA / bacterie= flagella, LPS of peptidoglycan / schimmel= mannan, beta-glucaan, chitine]
➔ MHC-I (virus geïnfecteerde cel met kern, viruspeptiden) & cytotoxische T-cellen (CD8+) = celdood
➔ MHC-II (fagocyten/antigeen presenterende cellen) & T-helpercellen (CD4+) = cytokinen
o Fagocyten: lysozym, actief door verzuring lysozoom, breekt peptidoglycaan af
Complement system: geactiveerd door antilichaam binding aan antigeen aan oppv. van pathogeen
> klein deel voor vasodilatatie/aantrekken leukocyten/verhoogd permeabiliteit bloedvaten
> grote deel voor ‘membrane attack complex’ (MAC) dat poriën maak en lysis veroorzaak
1. pathogeen membraan aanvallen
2. helpen/versterken opruiming van microben/beschadigde cellen door fagocyten en antilichamen aan te trekken
3. promoten van ontstekingsreactie door vasodilatatie en aantrekken leukocyten
ADAPTIEF
B-cellen: geactiveert door T-helpercel en cytokinen
- Plasmacellen: produceren antilichamen
- B-geheugencellen: snellere en sterkere reactie bij herinfectie
T-cellen: cellulaire immuun respons
- Cytotoxische T-cellen: perforines voor cel lyse
- T-helpercellen: cytokinen productie en T-geheugencellen
Antilichamen: activeren complement systeem, neutraliseren toxines/virussen, opsonisatie voor herkenning
TlpB = eiwit MIC= minimum inhibitory concentration (gradiënt)
tlpB = gen LD50 = aantal cellen om 50% te doden
∆tlpB = knock-out mutant ID50 = aantal cellen om 50% te infecteren
Katalase & peroxidase: neutraliseren giftig waterstofperoxide [H2O2 → O2 + H2O]
Superoxide dismutase: verwijderd O2- [O2- → H2O2]
Glycosyl hydrolases: verbreekt glycosidische binding in suikers/complexe koolhydraten dmv. hydrolyse
Sideroforen: hoge affiniteit voor Fe, complex opgenomen via receptoren (micronutriënt als co-factor)
Transition: purine (A/G) en pyramidine (T/C) gewisseld
Transversion: purine ingeruild voor pyramidine of vice versa
Reversion: puntmutatie opheffen (same site OF second site) bij suppressie mutatie naar WT-fenotype
▪ Microbiële kolonie: zichtbare massa van genetisch identieke micro-organisme/cellen, gegroeid uit enkele oudercel
> (1) Bacterie; individuele cellen, (2) Schimmel; multicellulair organisme uit 1 spore
▪ Microbiële mat: meerlaags met verschillende micro-organisme
▪ Biofilm: populatie cellen ingebed in polysachariden matrix gehecht aan oppervlakte (bescherming en resistentie)
> 3D structuur met gradiënt leidt tot metabolische differentiatie en interacties
Brownian motion: willekeurig stoppen voor willekeurige reoriëntatie met 1 flagella
Biased random walk: afwisseling runs en tumbles voor beweging naar attractant of weg van repellant
> run= voorwaartse beweging (counter-clock wise) & tumble= willekeurige oriëntatie (clock wise)
▪ Microbiota: alle aanwezige micro-organisme in/op een bepaalde omgeving
▪ Microbioom: alle aanwezige genetische materiaal van micro-organisme in/op bepaalde omgeving (metabolieten)
Antibiotica: antimicrobiële agents geproduceerd door micro-organisme die groei inhiberen of doden
[target actieve processen als DNA replicatie, RNA en eiwit synthese en bijbehorende enzymen]
→ (1) modificeren target, (2) enzymatische inactiviteit, (3) efflux pomp, (4) poriën, (5) metabolische bypass
→ collateral sensitivity= resistentie tegen antibiotica A maakt gevoeliger voor antibiotica B
• Lysozym (breekt peptidoglycaan af)
• Penicilline/ß-lactam (inhibeert transpeptidase tegen cross-links)
• Tetracycline (blokkeert tRNA binding op A-site in 30S subunit)
• Vancomycine (bindt peptidoglycaan precursor wat celwandopbouw voorkomt)
• Cloramphenicol (remt peptidyltransferase wat ketenverlenging stopt in 50S subunit)
Hemolyse: lyseren van rode bloedcellen om nutriënten vrij te maken of te verspreiden
[hemolysines zijn toxines die poriën vormen, fosfolipiden afbreken, oxidatieve schade aanrichten]
→ (1) alpha = hemoglobine geoxideerd, (2) beta= hemoglobine afgebroken, (3) gamma= geen
→ SlyA activator voor hemolysine productie (sly-box) productie in dimeer vorm, ppGpp induceert dimeer-formatie
Kataboliet repressie: favoriet substraat bij meerdere koolstof bronnen (2 exponentiële groei fases)
Stringent response (bacterie): naar stationaire groeifase bij nutriënt tekort of andere omgevingsstress
> (p)ppGpp accumuleert bij stress en inhibeert rRNA en tRNA synthese door te binden aan RNA-polymerase
> stationaire fase sigma-factor voor RpoS operon, ppGpp verhoogd expressie rpoS & mRNA gereguleerd door sRNA’s
Small RNA’s: complementair aan mRNA, trans-sRNA’s hebben hfq chaperone nodig voor binding
→ (1) veranderd secundaire structuur en RBS toegankelijkheid, (2) beïnvloed stabiliteit door interactie met ribonucleases
Riboswitches: RNA molecuul bindt ligand (conformatie) waarna het als activator/repressor genexpressie reguleert
RNA thermometer: RNA met hairpin-structuur aan 5’UTR die ontvouwt bij hitte (waterstofbruggen)
Attenuation: vervroegde terminatie van mRNA synthese na initiatie door stem-loop formatie tijdens translatie
> translatie snelheid (overmaat/tekort aminozuren) bepaald wel/geen terminatie voordat hairpin structuur kan vormen
, LUCA (‘last universal common ancestor’)
= anaeroob, H2 als elektronendrager, DNA replicatie/transcriptie/translatie en ATP synthese, membraan systeem
LECA (‘last eukaryotic common ancestor’)
= alle kenmerken van eukaryotische cellen, bacteriële (metabolische functie) & archaea (moleculaire informatie processen)
Oxygenatie event: geproduceerde O2 van cyanobacteriën accumuleerde en vormde ozon laag (UV bescherming)
> ijzeroxide sloegen neer en hydrothermale vents voor bescherming en anorganische verbindingen voor energie
Molecular clock: mutaties accumuleren in proportie tot tijd (neutraal, willekeurig, geen interferentie met gen functie)
Fermentatie: anaerobe afbraak van organische moleculen (suikers) tot organische zuren en alcoholen
> CO2, H2, ethanol, melkzuur, acetaat, butyraat gevormd
Protroof (auto-): micro-organisme kan alleen noodzakelijke verbindingen synthetiseren (vitaminen/aminozuren)
Auxotroof (hetero-): micro-organisme is vermogen verloren om bepaalde voedingsstoffen te maken
> afhankelijk van aanvoer van buitenaf, bepaalt stabiliteit endosymbiont relatie
> WT-fenotype herstelbaar met bepaalde voedingsstof bij afwezigheid gen/endosymbiont, dan auxotroof hiervoor
SYMBIOSE
Vanuit host: primair (=afhankelijke groei/reproductie en specifieke locatie) OF secundair
Vanuit symbiont: obligaat OF facultatief
• Pathobiont: commensalen die ziekte kunnen veroorzaken
• Opportunistische pathogeen: kan ziekte onder bepaalde condities veroorzaken (facultatief/vrij-levend)
• Primaire pathogeen: kan door directe interactie ziekte in gezond organisme veroorzaken
LOCATIE & TRANSMISSIE
> bacterioom of specifiek orgaan bij primaire/obligate symbiont
- horizontal transfer: vanuit omgeving
- vertical transfer: van moeder op nageslacht
- microbial hitchhiking: via binding aan spore of bewegelijke cel/structuur (niet-motiel of geen chemotaxis)
(1) endosymbiont, (2) ectobiont, (3) holosymbiont
IMMUUNSYSTEEM
AANGEBOREN
Pattern-recognition receptor (PRR): pathogeen herkenning in fagocyten dmv. PAMPs
Pathogen associated molecular patterns (PAMPs: pathogeen moleculen afwezig in gastheer
[virus= dsRNA / bacterie= flagella, LPS of peptidoglycan / schimmel= mannan, beta-glucaan, chitine]
➔ MHC-I (virus geïnfecteerde cel met kern, viruspeptiden) & cytotoxische T-cellen (CD8+) = celdood
➔ MHC-II (fagocyten/antigeen presenterende cellen) & T-helpercellen (CD4+) = cytokinen
o Fagocyten: lysozym, actief door verzuring lysozoom, breekt peptidoglycaan af
Complement system: geactiveerd door antilichaam binding aan antigeen aan oppv. van pathogeen
> klein deel voor vasodilatatie/aantrekken leukocyten/verhoogd permeabiliteit bloedvaten
> grote deel voor ‘membrane attack complex’ (MAC) dat poriën maak en lysis veroorzaak
1. pathogeen membraan aanvallen
2. helpen/versterken opruiming van microben/beschadigde cellen door fagocyten en antilichamen aan te trekken
3. promoten van ontstekingsreactie door vasodilatatie en aantrekken leukocyten
ADAPTIEF
B-cellen: geactiveert door T-helpercel en cytokinen
- Plasmacellen: produceren antilichamen
- B-geheugencellen: snellere en sterkere reactie bij herinfectie
T-cellen: cellulaire immuun respons
- Cytotoxische T-cellen: perforines voor cel lyse
- T-helpercellen: cytokinen productie en T-geheugencellen
Antilichamen: activeren complement systeem, neutraliseren toxines/virussen, opsonisatie voor herkenning
