College 1
Schimmels zijn meer verwand aan de mens dan planten
Prokaryote cel= is het een achaeon of bacterie? Kan verschil niet zien dus vroeger dachten ze dat
hetzelfde was. Het verschil is bepaald door het te kijken naar het
DNA sequentie (16s RNA).
Dit klopt niet helemaal meer omdat de
eukaryoten uit de archaea zijn
geëvolueerd.
Prokaryoot versus eukaryoot
Pro vs euk= pro is eenvoudiger qua structuur en kleiner. Pro heeft geen kern
Transcriptie en translatie in zelfde compartiment bij prokaryoten, bij eukaryoten gescheiden
Wat alleen in eukaryoten; splicing, poly adenlatie, capping, epigentische veranderingen (meer in euky
maar komt soms/weinig voor in prokaryoten.
Hoe generen bacterien ATP zonder mitochondrien?
Er staat een protonen gradient over het plasma membraan.
• Elektronen transportketen → ATP synthase → stroom van protonen genereert ATP
Veel van de processen die in organellen plaatsvinden in eukaryoten vinden in
prokaryoten aan de plasmamembraan plaats
Zonder mitochondrien generen microorganisen ATP met behulp van een ATP-
synthase.
Attunuatie; komt veel voor in bacterien. Voorin in operon wordt klein peptide
gemaakt en dat is de leader.
Is betrokken bij synthese van tryptofaan.
Leader; Voorin het operon wordt een kleine peptide gemaakt, wat veel trp bevat.
Heb je ook met andere aminozuren
Wat is functie leader?
- Wel tryptofaan, translatie gaat snel, vorming loop 3- 4 en transcriptie
stopt. Operon wordt niet afgeschreven.
o Er komt een loop in mRNA -> blokkeert verdere transcriptie.
o Is handig want als er voldoende try;tofaan is hoeft het niet zelf
aangemaakt te worden
- Weinig tryptofaan, translatie langzaam, loop 2 en 3, transcriptie gaat door.
o Ribosoom stopt want het komt codon tegen voor typtofaan
1
, o tRNAs is laag want er is maar weinig typtofaan → ribosoom gaat heel langzaam →
andere secundaire structuur in het RNA → transcriptie kan verder
- Doordat het ribosoom wel of niet snel kan gaan en transleren daardoor wordt de secundaire
structuur van het RNA beïnvloed
Attunuatie kan alleen bij prokaryoten doordat translatie en transcriptie gekoppeld zijn.
De secuandire structuur wordt beinvloed door de leader hoe snel het er door heen kan.
Gram kleuring
- Bepaalde bacteriën kleuren paars, de andere roze
- Positieve hebben dikke laag peptidoglycaan - paars
- Negatieve hebben dunne laag peptidoglycaan - roze
- Sommige bacteriën gedragen zich helemaal niet goed in deze
kleuren (bacteriën zonder celwand)
Cryo electron tomography
- Monster heel snel invriezen → weinig schade aan cel
- Bekijken onder de EM, steeds met andere hoek → allemaal
foto’s → samenvoegen → hele hoge resolutie van cel
- Wordt gebruik voor structuren of hele cellen te bekijken, maar
niet hele cellen want dan moet je een coupe maken want
elektronen komen niet zo ver. Ook kun je niet zien waar eiwitten
zitten en je kan niet elke eiwit zien. Prokaryoot kun je wel goed
bekijken
A new view into prokaryotic cell biology from electron cryotomography
Bdellovibrio is als een van de weinige een predator voor andere
bacterien en is gram negatief.
Pilli is voor aanhechting bij prokarytoot ( zijn de 3 uitsteksels andere kant
van flagella)
Diversiteit
- Waarom hebben we 15% van bepaalde bacterien gemist?
• Ze kunnen niet opgekweekt worden
• Ze zijn heel klein – passeren standaard filters 0,45 μm
• Ze hebben vaak afwijkende 16S rRNA genen, self-splicing introns in het 16S rRNA gen
- Breder gaan kijken!
Hoe hebben we ze wel gevonden?
Met 2 technieken waarbij we niet hoeven te kweken
- Amplicon sequencing – isoleren DNA, PCR universele primers tegen 16S rRNA gen –
sequencen PCR-producten
- Shot-gun metagenomics – isoleren DNA, fragmenteren, sequencen, genomen assembleren
New tree of life
CPR (candidate phyla radiation) komen overal voor (humane microbioom, water, sedimenten, mond
van een dolfijn), leden kunnen niet gekweekt worden en zijn alleen bekend van metagenomics en
single cell analysis. waardoor we niet weten of ze rond zijn hoe ze eruit zien. We weten alleen DNA
Mircobial dark matter;
- Alle MO’s die niet kweekbaar en slecht gekarakteriseerd zijn, geen informatie
- CPR – kleine genomen, missen genen voor elektronentransportketen en Krebs cyclus, maar
ook veel biosynthese genen
2
, - Deze leven in Episymbiosis: an unusual lifestyle predicted to be common for CPR and DPANN
(Archaea)
• Deze leven in episymbiosis-> leven niet met andere planten/ schimmels, maar met
andere bacterien en daarom kun je niet kweken
• Daarom niet te kweken?
- Opkweken met gastheer (bacterie)
Modelorganismen
- kweekbaar en genetisch toegankelijk. Maar weten nog weinig over deze soorten.
- “Culture-independent techniques” laten zien hoe groot de diversiteit is
College 2; schimmels
De indeling van schimmels
De meerderheid behoren tot de Basidiomyceten en Ascomyceten
Meerderheid eukaryoten zijn microorganismen, alleen de landplanten en de dieren niet
Het begrip soort is onduidelijk; soorten zijn gedefinieerd op grond van ;
- Morfologie - Vorm van de voorplantingsstructuren
- Fenotype - Op grond van overeenkomend fenotype; maken pigment of groeien op een
substraat
- Ecologische niche - Een stam die een andere gastheer niche heeft, en dus geïsoleerd leeft, is
een andere soort
- Voortplanting - Met elkaar kunnen kruising waarbij steriele nakomelingen ontstaan
• Echter, veel schimmels kan men niet kruisen
- Fylogenie - Hoeveel genen gebruik je en welke
• Een genomisch soort begrip misschien het beste
• Waar leg je de grens tussen soorten op nucleotide overeenkomst
97% ITS spacer (DNA tussen small-subunit en large-subunit rRNA genes)
97% gemiddelde identiteit van alle huishoudgenen
Waarom zo moelijk; in lab kun je 2 schimmels moeilijk kruizen dus valt begrip soort weg.
De Basidiomyceten hebben hun sporen op een stokje
De Ascomyceten (zakjes zwammen) maken hun sporen in een ascus (zakje)
Tegenwoordig kan je gewoon hele genomen sequencen (wel beetje duur nog), alle huishoudgenen
die bij alle schimmels voorkomen kan je achter elkaar plakken
Soort; kunnen kruisen en fertiele nakomelingen krijgen
Het begrip soort
Het genus Aspergillus
3
, - Tussen Aspergillus soorten zijn de moleculaire verschillen zoals tussen mens en vis (36%
verschil) maar niet zoals de Homo soorten (<1%)
- Binnen Aspergillus soort beperkt tot 100.000 SNP (0,3%) in vergelijking met mens (0,1%)
- (Aspergillus niger zorgt er bijvoorbeeld dat je appelsap helder is en niet troebel, zit ook in
tandpasta, wasverzachter, dierenvoeding, om wijn te klaren, overal)
- Aspergillus fumigates → pathogeen bij mensen met slecht werkend immuunsysteem
Het begrip soort
De soort Schizophyllum commune
- Kunnen kruisen en fertiele nakomelingen krijgen
- Binnen Schizophyllum commune 10-15% verschil
- Kan je kruisen in het lab → fertiele nakomelingen
schimmeld en voeding chemoheteroroof:
Kweekbaarheid schimmels; Niet duidelijk of er onkweekbare schimmels zijn maar slechts 130.000
geidentificeerd van de geschatte 1.5-10 miljoen soorten
Modelsystemen, wat maakt iets een modelsysteem:
- Vertegenwoordigt een bepaalde groep
• Eenvoudig te kweken
• Klein genoom
• Kruisbaar
• Genetisch te modificeren
• Protocollen beschikbaar
was een examenvraag vorig jaar, hierbij ook uitleg geven en nadelen.
Modelsystemen
- Saccharomyces cerevisae (ascomyceet, gist)
- Neurospora crassa (ascomyceet, broodschimmel)
- Candida albicans (ascomyceet, humaan pathogeen, dimorf)
- Aspergillus fumigatus (ascomyceet, humaan pathogeen)
- Magnaporthe grisae (ascomyceet, plant pathogeen (rijst))
- Aspergillus niger (ascomyceet, industrieel) gebruikt door bedrijven (kan
gebruikt worden voor citroenzuur wat in cola en dergelijke zit), met ph cultuur van 2
- Schizophyllum commune (basidiomyceet, paddenstoelvormende schimmel)
- Ustilago maydis (basidiomyceet, mais pathogeen, dimorf)
Gist als modelsysteem voor de eukaryote cel
4
Schimmels zijn meer verwand aan de mens dan planten
Prokaryote cel= is het een achaeon of bacterie? Kan verschil niet zien dus vroeger dachten ze dat
hetzelfde was. Het verschil is bepaald door het te kijken naar het
DNA sequentie (16s RNA).
Dit klopt niet helemaal meer omdat de
eukaryoten uit de archaea zijn
geëvolueerd.
Prokaryoot versus eukaryoot
Pro vs euk= pro is eenvoudiger qua structuur en kleiner. Pro heeft geen kern
Transcriptie en translatie in zelfde compartiment bij prokaryoten, bij eukaryoten gescheiden
Wat alleen in eukaryoten; splicing, poly adenlatie, capping, epigentische veranderingen (meer in euky
maar komt soms/weinig voor in prokaryoten.
Hoe generen bacterien ATP zonder mitochondrien?
Er staat een protonen gradient over het plasma membraan.
• Elektronen transportketen → ATP synthase → stroom van protonen genereert ATP
Veel van de processen die in organellen plaatsvinden in eukaryoten vinden in
prokaryoten aan de plasmamembraan plaats
Zonder mitochondrien generen microorganisen ATP met behulp van een ATP-
synthase.
Attunuatie; komt veel voor in bacterien. Voorin in operon wordt klein peptide
gemaakt en dat is de leader.
Is betrokken bij synthese van tryptofaan.
Leader; Voorin het operon wordt een kleine peptide gemaakt, wat veel trp bevat.
Heb je ook met andere aminozuren
Wat is functie leader?
- Wel tryptofaan, translatie gaat snel, vorming loop 3- 4 en transcriptie
stopt. Operon wordt niet afgeschreven.
o Er komt een loop in mRNA -> blokkeert verdere transcriptie.
o Is handig want als er voldoende try;tofaan is hoeft het niet zelf
aangemaakt te worden
- Weinig tryptofaan, translatie langzaam, loop 2 en 3, transcriptie gaat door.
o Ribosoom stopt want het komt codon tegen voor typtofaan
1
, o tRNAs is laag want er is maar weinig typtofaan → ribosoom gaat heel langzaam →
andere secundaire structuur in het RNA → transcriptie kan verder
- Doordat het ribosoom wel of niet snel kan gaan en transleren daardoor wordt de secundaire
structuur van het RNA beïnvloed
Attunuatie kan alleen bij prokaryoten doordat translatie en transcriptie gekoppeld zijn.
De secuandire structuur wordt beinvloed door de leader hoe snel het er door heen kan.
Gram kleuring
- Bepaalde bacteriën kleuren paars, de andere roze
- Positieve hebben dikke laag peptidoglycaan - paars
- Negatieve hebben dunne laag peptidoglycaan - roze
- Sommige bacteriën gedragen zich helemaal niet goed in deze
kleuren (bacteriën zonder celwand)
Cryo electron tomography
- Monster heel snel invriezen → weinig schade aan cel
- Bekijken onder de EM, steeds met andere hoek → allemaal
foto’s → samenvoegen → hele hoge resolutie van cel
- Wordt gebruik voor structuren of hele cellen te bekijken, maar
niet hele cellen want dan moet je een coupe maken want
elektronen komen niet zo ver. Ook kun je niet zien waar eiwitten
zitten en je kan niet elke eiwit zien. Prokaryoot kun je wel goed
bekijken
A new view into prokaryotic cell biology from electron cryotomography
Bdellovibrio is als een van de weinige een predator voor andere
bacterien en is gram negatief.
Pilli is voor aanhechting bij prokarytoot ( zijn de 3 uitsteksels andere kant
van flagella)
Diversiteit
- Waarom hebben we 15% van bepaalde bacterien gemist?
• Ze kunnen niet opgekweekt worden
• Ze zijn heel klein – passeren standaard filters 0,45 μm
• Ze hebben vaak afwijkende 16S rRNA genen, self-splicing introns in het 16S rRNA gen
- Breder gaan kijken!
Hoe hebben we ze wel gevonden?
Met 2 technieken waarbij we niet hoeven te kweken
- Amplicon sequencing – isoleren DNA, PCR universele primers tegen 16S rRNA gen –
sequencen PCR-producten
- Shot-gun metagenomics – isoleren DNA, fragmenteren, sequencen, genomen assembleren
New tree of life
CPR (candidate phyla radiation) komen overal voor (humane microbioom, water, sedimenten, mond
van een dolfijn), leden kunnen niet gekweekt worden en zijn alleen bekend van metagenomics en
single cell analysis. waardoor we niet weten of ze rond zijn hoe ze eruit zien. We weten alleen DNA
Mircobial dark matter;
- Alle MO’s die niet kweekbaar en slecht gekarakteriseerd zijn, geen informatie
- CPR – kleine genomen, missen genen voor elektronentransportketen en Krebs cyclus, maar
ook veel biosynthese genen
2
, - Deze leven in Episymbiosis: an unusual lifestyle predicted to be common for CPR and DPANN
(Archaea)
• Deze leven in episymbiosis-> leven niet met andere planten/ schimmels, maar met
andere bacterien en daarom kun je niet kweken
• Daarom niet te kweken?
- Opkweken met gastheer (bacterie)
Modelorganismen
- kweekbaar en genetisch toegankelijk. Maar weten nog weinig over deze soorten.
- “Culture-independent techniques” laten zien hoe groot de diversiteit is
College 2; schimmels
De indeling van schimmels
De meerderheid behoren tot de Basidiomyceten en Ascomyceten
Meerderheid eukaryoten zijn microorganismen, alleen de landplanten en de dieren niet
Het begrip soort is onduidelijk; soorten zijn gedefinieerd op grond van ;
- Morfologie - Vorm van de voorplantingsstructuren
- Fenotype - Op grond van overeenkomend fenotype; maken pigment of groeien op een
substraat
- Ecologische niche - Een stam die een andere gastheer niche heeft, en dus geïsoleerd leeft, is
een andere soort
- Voortplanting - Met elkaar kunnen kruising waarbij steriele nakomelingen ontstaan
• Echter, veel schimmels kan men niet kruisen
- Fylogenie - Hoeveel genen gebruik je en welke
• Een genomisch soort begrip misschien het beste
• Waar leg je de grens tussen soorten op nucleotide overeenkomst
97% ITS spacer (DNA tussen small-subunit en large-subunit rRNA genes)
97% gemiddelde identiteit van alle huishoudgenen
Waarom zo moelijk; in lab kun je 2 schimmels moeilijk kruizen dus valt begrip soort weg.
De Basidiomyceten hebben hun sporen op een stokje
De Ascomyceten (zakjes zwammen) maken hun sporen in een ascus (zakje)
Tegenwoordig kan je gewoon hele genomen sequencen (wel beetje duur nog), alle huishoudgenen
die bij alle schimmels voorkomen kan je achter elkaar plakken
Soort; kunnen kruisen en fertiele nakomelingen krijgen
Het begrip soort
Het genus Aspergillus
3
, - Tussen Aspergillus soorten zijn de moleculaire verschillen zoals tussen mens en vis (36%
verschil) maar niet zoals de Homo soorten (<1%)
- Binnen Aspergillus soort beperkt tot 100.000 SNP (0,3%) in vergelijking met mens (0,1%)
- (Aspergillus niger zorgt er bijvoorbeeld dat je appelsap helder is en niet troebel, zit ook in
tandpasta, wasverzachter, dierenvoeding, om wijn te klaren, overal)
- Aspergillus fumigates → pathogeen bij mensen met slecht werkend immuunsysteem
Het begrip soort
De soort Schizophyllum commune
- Kunnen kruisen en fertiele nakomelingen krijgen
- Binnen Schizophyllum commune 10-15% verschil
- Kan je kruisen in het lab → fertiele nakomelingen
schimmeld en voeding chemoheteroroof:
Kweekbaarheid schimmels; Niet duidelijk of er onkweekbare schimmels zijn maar slechts 130.000
geidentificeerd van de geschatte 1.5-10 miljoen soorten
Modelsystemen, wat maakt iets een modelsysteem:
- Vertegenwoordigt een bepaalde groep
• Eenvoudig te kweken
• Klein genoom
• Kruisbaar
• Genetisch te modificeren
• Protocollen beschikbaar
was een examenvraag vorig jaar, hierbij ook uitleg geven en nadelen.
Modelsystemen
- Saccharomyces cerevisae (ascomyceet, gist)
- Neurospora crassa (ascomyceet, broodschimmel)
- Candida albicans (ascomyceet, humaan pathogeen, dimorf)
- Aspergillus fumigatus (ascomyceet, humaan pathogeen)
- Magnaporthe grisae (ascomyceet, plant pathogeen (rijst))
- Aspergillus niger (ascomyceet, industrieel) gebruikt door bedrijven (kan
gebruikt worden voor citroenzuur wat in cola en dergelijke zit), met ph cultuur van 2
- Schizophyllum commune (basidiomyceet, paddenstoelvormende schimmel)
- Ustilago maydis (basidiomyceet, mais pathogeen, dimorf)
Gist als modelsysteem voor de eukaryote cel
4
