Aantekeningen kennisclips Planten en Micro-organismen

Virussen:
Eigenschappen:
1. Klein
2. Ze bevatten erfelijk materiaal
3. Ze delen niet
4. Ze missen eiwittranslatie machinerie
5. Ze synthetiseren geen ATP
6. Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor
vermenigvuldigen
7. Virussen infecteren mensen, dieren, planten,
schimmels en bacteriën

Algemene structuur van een virus:
 Genetisch materiaal: ssDNA, dsDNA, ssRNA, dsRNA
 Eiwitmantel (capsid): deze zit om het DNA heen en bestaat uit capsomeren
 Enzymen: deze bevinden zich ook in de capsid en zijn nodig om de cel binnen te komen of om
zich te repliceren (zoals peptidoglycaan-afbraak enzym, reverse transcriptase).
 Envelop: sommige virussen hebben ook nog een envelop. Dit is een membraan van de
gastheercel met virale eiwitten (komt veel voor bij animale virussen)

Replicatiecyclus virus:
1. Entry en uncoating: het naar binnengaan van de gastheercel vindt plaats doordat een eiwit
aan de buitenkant van het virus bindt aan een receptor op het membraan van de
gastheercel. Hierdoor kan het eiwit naar binnen en komt het DNA vrij voor de gastheercel.
2. Replicatie: Het DNA zal in de cel gerepliceerd worden. Vaak gaat hierbij de gastheercel dood.
3. Transcriptie en aanmaak van capsid eiwitten : Ook zal datzelfde DNA gebruikt worden om
eiwitten van te maken, die gebruikt gaan worden als caspideiwitten voor de nieuwe virussen.
4. Self-assembly en exit: Dan zal het DNA met de capsid eiwitten zelf samenvoegen en zullen de
nieuwe virussen de gastheercel verlaten.

Bacteriofagen:
 Virussen die bacteriën infecteren heten bacteriofagen of fagen.
 Belangrijk geweest in het Hershey-Chase-experiment.
 Deze kunnen zich vermenigvuldigen in levende, delende bacteriën
 Er zijn twee soorten replicatie mechanismen:
o Lytische cyclus: dit eindigt met het openbreken (doodgaan) van de gastheer. En een
faag die deze manier gebruikt wordt een virulente faag genoemd.
 Bacteriofaag bindt aan de buitenkant van E.coli.
 Bacteriofaag injecteert het DNA in de bacterie, verder wordt het DNA van de
bacterie afgebroken en blijft alleen het DNA van de bacteriofaag over.
 Dit DNA van de bacteriofaag wordt gerepliceerd, verder worden ook de
bacteriofaag eiwitten gemaakt vanaf datzelfde DNA.
 De bacteriofaagpartikels en het DNA vormen samen meerder nieuwe
bacteriofagen waarna de bacterie openbreekt.
o Lysogene cyclus: hierbij wordt het DNA van de bacteriofaag opgenomen in het DNA
van de bacterie. En een faag die deze manier gebruikt wordt een temperate faag
genoemd.
 Een bacteriofaag bindt aan de buitenkant van E.coli.
 De bacteriofaag injecteert het DNA in de bacterie, waar het DNA wordt
opgenomen in het eigen DNA van E.coli.
 De geïntegreerde faag wordt een profaag genoemd.

,  De faag repliceert zonder de gastheer kapot te maken.
o Soms kan het lysogene proces overgaan in het lytische proces onder invloed van
signalen.

De mens en zijn virome:
 Animale virussen, sommige hebben geen negatief effect of ziekteverwekkers.
 Meest voorkomend zijn bacteriofagen, deze beïnvloeden de samenstelling van de microbiota
of dragen bij aan het ziekteverwekkende vermogen van bacteriën.

Faagtherapie: Gebruiken van fagen als alternatief voor antibiotica.

Eigenschappen van de micro-organismen:
Genoomplasticiteit: het verschil tussen twee E.coli stammen is heel groot.

Horizontale genoverdracht: overdracht van DNA van donor naar ontvanger. In de ontvangende cel
kan het DNA worden afgebroken, afzonderlijk als plasmide repliceren of in het genomisch DNA
worden opgenomen.
 Transformatie: opname van DNA uit de omgeving
o Het DNA van een dode cel komt vrij en fragmenteert.
o Een recipient-cel neemt dat DNA op uit de omgeving.
o Als het DNA homologie heeft met het ontvangen DNA kan er recombinatie optreden,
anders wordt het afgebroken.
o Dan vindt er uitwisseling plaats tussen het nieuwe en oude DNA.
 Sommige soorten hebben een complex DNA import systeem met haar-
achtige structuren opgebouwd uit piline.
 Conjugatie: overdracht via pili door cel-cel-contact (vaak gaat dit om plasmiden). De plasmide
wordt F-factor genoemd en de bacterie die dit plasmiden bevat wordt F+ genoemd. En de
bacterie zonder plasmide wordt F- genoemd.
o De donorcel (F+) maakt een pilus naar de recipientcel (F-) waarmee hij contact legt.
o Op de ORI van de plasmiden wordt dit afgewikkeld door relaxosoom.
o Dit DNA wordt door relaxase naar de pilus gebracht waar het door de pilus heen
wordt geleid naar de andere cel door een coupling-factor aan het relaxase.
o Dan bevindt dit zich in de recipientcel en wordt er een circulair plasmide van
gemaakt.
o Dan wordt het DNA gekopieerd en de pilus structuur wordt verwijderd.
 Bij conjugatie van chromosomaal DNA, zal eerst binnen de donorcel
recombinatie plaatsvinden tussen het DNA en de plasmide en daarna pas
conjugatie met recipientcel. Hierdoor kan er chromosomaal DNA worden
uitgewisseld.
 Transductie: DNA overdracht via virussen (bacteriofagen of fagen). De virulente en
temperate fagen kunnen zorgen voor een transductie.
o Algemene transductie (lytische cyclus):
 Een faag bindt en injecteert de donorcel met faag-DNA.
 Dan zal er replicatie van de faag beginnen, waarbij ook eiwitten worden
gesynthetiseerd.
 De fagen worden geassembleerd, maar ook kunnen er fagen ontstaan met
DNA van de donorcel erin.
 Als die ene faag met DNA van de donorcel andere cellen gaat injecteren zal
er chromosomaal DNA vervangen kunnen worden door het DNA van de faag.
o Gespecialiseerde transductie (lysogene cyclus): Er komt een stukje chromosomaal
DNA in alle fagen i.p.v. een.