Aantekeningen HC PMO deeltoets 2
Les 1
We bestuderen de 3 klassen van micro-organismen: virussen, bacteriën en schimmels
met behulp van microscopie (licht en elektronen microscopie), kweken van grotere
groepen van de organismen en sequencing om zo het DNA te achterhalen.
Microscopie:
- Bij lichtmicroscopie maken we gebruik va licht en een vergroting. Grotere cellen
worden zichtbaar. Bij brightfiled bekijk je hoe de cellen eruit zien onder het licht,
en om het duidelijker te maken kan je kleuren gebruiken om dingetjes aan te
duiden (gram). Ook is fluorescentie microscopie handig om bepaalde
onderdelen/aanwezigheid van eiwitten aan te duiden.
- Bij elektronenmicroscopie kan je nog verder inzoomen. Er is scanning elektronen
microscopie (SEM): oppervlakte van de cellen/structuren in beeld. En er is
transmissie elektronen microscopie (TEM): binnenkant en contouren van
cellen/structuren in beeld.
Kweken: in een petrischaaltje met agar, in een erlenmeyer met een vloeibaar medium of
in fermentoren waarbij de condities worden gecontroleerd (nutriënten worden
gecontroleerd). Voordat je een organisme kan kweken moet je weten wat voor
metabolisme hij doet (autotroof/heterotroof), welke nutriënten belangrijk zijn en welke
(a)biotische omstandigheden belangrijk zijn voor het organismen. Kweken is handig om
te bepalen met welke soort je te maken hebt (a.d.h.v.. morfologie), voor diagnostiek en
voor het maken van een reincultuur (maar 1 soort is aanwezig op een plaat voor
bijvoorbeeld sequencing → genoom analyse).
Sequencing: kan ook onafhankelijk van kweken met metagenomics → achterhalen
welke soorten aanwezig zijn in een afname aan de hand van genoom bepaling. Je kan
ook de verwantschappen tussen verschillende soorten bepalen aan de hand van
Moleculaire marking. Hiervoor zoek je een universele primer (vaak wordt ribosomaal
RNA gebruikt) en door dit te vergelijken met elkaar kan je een fylogenetische boom
maken. → schimmels ITS, bacteriën S16.
Met PCR kan je veel DNA beschikbaar maken voor sequencing van een organisme zijn
genoom → een stukje DNA laat je denatureren. De ontstane losse ketens stop je in een
oplossing met primers en nucleotiden. De primers zouden gaan binden aan het DNA en
DNA polymerase zou de nucleotide gaan binden aan het DNA. Hierdoor verlengt de DNA
keten zich. Dit zal heel vaak worden herhaald waardoor je heel veel DNA kopieën maakt
en dit DNA goed kan sequencen.
, Les 2
Evolutie van micro-organisme ontstaat door genetische variatie door mutaties,
horizontale transfer en seksuele recombinatie (niet in bacteriën). De voordelige
eigenschappen komen naar voren door natuurlijke selectie:
- Mutaties: op genoom niveau. Bacteriën hebben een circulair chromosoom die
alle primaire eigenschappen bevat. Hiernaast hebben bacteriën ook plasmiden:
kleine circulaire DNA fragmenten met secundaire eigenschappen. Mutaties
kunnen hierin optreden, deze kunnen spontaan zijn of worden geïnduceerd door
bijvoorbeeld UV (vaak in lab). Er zijn een paar punt mutaties: silent mutatie (er is
wel een mutatie maar deze codeert nog voor hetzelfde aminozuur waardoor er
geen verandering plaatsvind), missense mutatie (een mutatie die zorgt voor een
ander aminozuur), nonsense mutatie (een mutatie zorgt voor een eerder
stopcodon). Mutaties zorgen voor het ontstaan van antibiotica resistentie, en de
mutaties gaan erg snel door de korte en snel delende generatietijden van grote
generaties van de bacteriën.
- Horizontale DNA transfer: het overdragen van DNA tussen indivuduen die niet
verwant zijn aan elkaar. Over het algemeen worden de plasmiden met secundaire
eigenschappen uitgewisseld. Eigenschappen als resistentie liggen vaak op het
plasmiden en kunnen daardoor snel worden doorgegeven. Vormen van
horizontale DNA transfer: transformatie, conjugatie en transductie. HGT komt ook
voor tussen schimmels en hun symbiont (insecten, bacteriën of planten).
Schimmels hebben transposons die kunnen overspringen in het genoom en zo
genen kunnen aan of uitzetten, deze transposons kunnen klein en groot
(starships) zijn. een starship is een groot stuk DNA die kan overspringen in het
genoom naar specifieke ‘landing sites’ en kan worden uitgewisselt tijdens HGT, hij
heeft een ‘captain’ die als DNA recombinase werkt waardoor de starship zelf kan
recombineren in het DNA. Ook heeft de starship ‘cargo’: alle genen die op het
starship liggen en dus van plek kunnen wisselen in het genoom → hebben vaak te
maken met resistentie en overleving. Je herkent HGT’s in het genoom doordat ze
van een andere (onverwante) soort komen, ze hebben een andere G/C ratio, het
gen zit in de buurt van restanten van mobiele elementen (transposons) → zitten
vaak op genomic islands. ‘magic mushrooms’ zijn een aantal paddenstoelen die
psilocybine maken die zorgt voor hallucinaties, deze eigenschap is doorgegeven
tussen een aantal onverwanten paddenstoelen door HGT. De functie van
psilocybine is het aangaan van de competitie tussen insecten voor het substraat
(mest) waar ze op kunnen groeien.
- Seksuele recombinatie: twee hyfen van verschillende mating types (a en alfa)
kunnen met elkaar fuseren. Als de hyfen elkaar tegenkomen kunnen ze met
elkaar fuseren (plasmogamie) en dan krijg je een dikaryotisch stadium (dikaryon):
2 haploïde hyfen die samen komen (fusie van cytoplasma) die nog wel 2
Les 1
We bestuderen de 3 klassen van micro-organismen: virussen, bacteriën en schimmels
met behulp van microscopie (licht en elektronen microscopie), kweken van grotere
groepen van de organismen en sequencing om zo het DNA te achterhalen.
Microscopie:
- Bij lichtmicroscopie maken we gebruik va licht en een vergroting. Grotere cellen
worden zichtbaar. Bij brightfiled bekijk je hoe de cellen eruit zien onder het licht,
en om het duidelijker te maken kan je kleuren gebruiken om dingetjes aan te
duiden (gram). Ook is fluorescentie microscopie handig om bepaalde
onderdelen/aanwezigheid van eiwitten aan te duiden.
- Bij elektronenmicroscopie kan je nog verder inzoomen. Er is scanning elektronen
microscopie (SEM): oppervlakte van de cellen/structuren in beeld. En er is
transmissie elektronen microscopie (TEM): binnenkant en contouren van
cellen/structuren in beeld.
Kweken: in een petrischaaltje met agar, in een erlenmeyer met een vloeibaar medium of
in fermentoren waarbij de condities worden gecontroleerd (nutriënten worden
gecontroleerd). Voordat je een organisme kan kweken moet je weten wat voor
metabolisme hij doet (autotroof/heterotroof), welke nutriënten belangrijk zijn en welke
(a)biotische omstandigheden belangrijk zijn voor het organismen. Kweken is handig om
te bepalen met welke soort je te maken hebt (a.d.h.v.. morfologie), voor diagnostiek en
voor het maken van een reincultuur (maar 1 soort is aanwezig op een plaat voor
bijvoorbeeld sequencing → genoom analyse).
Sequencing: kan ook onafhankelijk van kweken met metagenomics → achterhalen
welke soorten aanwezig zijn in een afname aan de hand van genoom bepaling. Je kan
ook de verwantschappen tussen verschillende soorten bepalen aan de hand van
Moleculaire marking. Hiervoor zoek je een universele primer (vaak wordt ribosomaal
RNA gebruikt) en door dit te vergelijken met elkaar kan je een fylogenetische boom
maken. → schimmels ITS, bacteriën S16.
Met PCR kan je veel DNA beschikbaar maken voor sequencing van een organisme zijn
genoom → een stukje DNA laat je denatureren. De ontstane losse ketens stop je in een
oplossing met primers en nucleotiden. De primers zouden gaan binden aan het DNA en
DNA polymerase zou de nucleotide gaan binden aan het DNA. Hierdoor verlengt de DNA
keten zich. Dit zal heel vaak worden herhaald waardoor je heel veel DNA kopieën maakt
en dit DNA goed kan sequencen.
, Les 2
Evolutie van micro-organisme ontstaat door genetische variatie door mutaties,
horizontale transfer en seksuele recombinatie (niet in bacteriën). De voordelige
eigenschappen komen naar voren door natuurlijke selectie:
- Mutaties: op genoom niveau. Bacteriën hebben een circulair chromosoom die
alle primaire eigenschappen bevat. Hiernaast hebben bacteriën ook plasmiden:
kleine circulaire DNA fragmenten met secundaire eigenschappen. Mutaties
kunnen hierin optreden, deze kunnen spontaan zijn of worden geïnduceerd door
bijvoorbeeld UV (vaak in lab). Er zijn een paar punt mutaties: silent mutatie (er is
wel een mutatie maar deze codeert nog voor hetzelfde aminozuur waardoor er
geen verandering plaatsvind), missense mutatie (een mutatie die zorgt voor een
ander aminozuur), nonsense mutatie (een mutatie zorgt voor een eerder
stopcodon). Mutaties zorgen voor het ontstaan van antibiotica resistentie, en de
mutaties gaan erg snel door de korte en snel delende generatietijden van grote
generaties van de bacteriën.
- Horizontale DNA transfer: het overdragen van DNA tussen indivuduen die niet
verwant zijn aan elkaar. Over het algemeen worden de plasmiden met secundaire
eigenschappen uitgewisseld. Eigenschappen als resistentie liggen vaak op het
plasmiden en kunnen daardoor snel worden doorgegeven. Vormen van
horizontale DNA transfer: transformatie, conjugatie en transductie. HGT komt ook
voor tussen schimmels en hun symbiont (insecten, bacteriën of planten).
Schimmels hebben transposons die kunnen overspringen in het genoom en zo
genen kunnen aan of uitzetten, deze transposons kunnen klein en groot
(starships) zijn. een starship is een groot stuk DNA die kan overspringen in het
genoom naar specifieke ‘landing sites’ en kan worden uitgewisselt tijdens HGT, hij
heeft een ‘captain’ die als DNA recombinase werkt waardoor de starship zelf kan
recombineren in het DNA. Ook heeft de starship ‘cargo’: alle genen die op het
starship liggen en dus van plek kunnen wisselen in het genoom → hebben vaak te
maken met resistentie en overleving. Je herkent HGT’s in het genoom doordat ze
van een andere (onverwante) soort komen, ze hebben een andere G/C ratio, het
gen zit in de buurt van restanten van mobiele elementen (transposons) → zitten
vaak op genomic islands. ‘magic mushrooms’ zijn een aantal paddenstoelen die
psilocybine maken die zorgt voor hallucinaties, deze eigenschap is doorgegeven
tussen een aantal onverwanten paddenstoelen door HGT. De functie van
psilocybine is het aangaan van de competitie tussen insecten voor het substraat
(mest) waar ze op kunnen groeien.
- Seksuele recombinatie: twee hyfen van verschillende mating types (a en alfa)
kunnen met elkaar fuseren. Als de hyfen elkaar tegenkomen kunnen ze met
elkaar fuseren (plasmogamie) en dan krijg je een dikaryotisch stadium (dikaryon):
2 haploïde hyfen die samen komen (fusie van cytoplasma) die nog wel 2
