Choroboplodné mikroorganismy
VIRY
Virus (z lat. „virus“ – jed) je drobný vnitrobuněčný cizopasník nacházející se na pomezí mezi živým a neživým. Patří mezi
tzv.nebuněčné organismy a svou stavbou se od buněk dramaticky liší. „Tělo“ virů je tvořeno tzv. virovou částicí, která je
složena především z bílkovin a nukleových kyselin. Pro viry je charakteristické, že nerostou, nedělí se a ani nejsou schopné
vyrábět (bez cizí pomoci) energii či vytvářet vlastní bílkoviny. Obvykle jsou také mnohem menší, než třeba bakteriální
buňky, nemluvě třeba o lidských buňkách.
Ty nejprimitivnější viry obsahují pouze svoji genetickou informaci ve formě DNA nebo RNA, které jsou uloženy
v kapsidě. Ty složitější mohou navíc na povrchu obsahovat obalovou membránu pocházející z napadené buňky. V kapsidě
mnohých virů mohou také být různé enzymy (s různou funkcí)
Pojmy:
– Okolo kapsida = geometrická struktura (ikozahedrický = tvar dvacetistěnu – např!)
– Identické strukturní jednotky z bílkovinných makromolekul = kapsomery
– Může být tyčinkovitý tvar
– Někdy mají bičík
– Virion = jednotka viru (velikost 20 – 300 nm)
– Bakteriofág = virus bakterií
– Jsou viriony onkogenních virů, bakteriálních virů
– Polyvalentní = mají široké spektrum hostitelských kmenů
– Cyanofág = virus sinic
– Virofág = virus napadající větší viry
– Adenoviry – tvoří definovanou skupinu DNA virů o průměrné velikosti 70-90 nm, s ikozaedrální symetrií kapsidy,
bez lipoproteinového obalu a s vláknitými projekcemi na vrcholových kapsomerách. Adenoviry jsou rezistentní na
organická rozpouštědla, značně termostabilní a změnu pH snášejí v širokém rozsahu (pH 3-9)
• Jsou původci různých více či méně definovaných klinických a patologicko-anatomických syndromů (hepatitida,
• Mohou jako sekundární kontaminanty ovlivňovat průběh jiných, zejména respiračních infekcí (infekční
• Je jim připisován negativní vliv na produkční ukazatele (hmotnostní přírůstky a snáška vajec).
• Vzhledem k jejich vertikálnímu způsobu přenosu mohou být zdrojem kontaminací kuřecích embryí a z nich
– Provirus = virus, který je předáván dceřinným buňkám jako součást (včleněněná) genetické informace – obvykle
nádorové buňky (obdoba profága u bakteriofágů)
– Temperované fágy integrují svou DNA do hostitelského genomu. Důsledkem této integrace je lyzogenní konverze
– Retrovirus = obalené RNA viry s jednovláknovou NK, které jsou schopné pomocí reverzní transkriptázy přepsat
svou genetickou informaci do DNA, kterou následně mohou včlenit (inzertovat) do genomu hostitelské buňky
aplastická anémie, respirační poruchy, splenomegalie) a nemocí.
bronchitida, mykoplasmóza aj.).
připravovaných buněčných kultur, což nepříznivě ovlivňuje diagnostiku, případně i výrobu vakcín.
= mírné fágy, schopné prodělávat lyzogenní cyklus
Retroviry jsou viry obratlovců, mají vysokou hostitelskou specifitu a u svých hostitelů vyvolávají celoživotní
infekce. Podle druhu viru jsou původci nádorových onemocnění nebo napadají lymfatickou tkáň. Pro člověka je
patogenní T-lymfotropní virus a virus HIV, který způsobuje syndrom získaného selhání imunity, AIDS
– Transfekce = infekce hostitelské buňky virovou nukleovou kyselinou bez proteinového obalu. Buňky kompetentní
k transfekci jsou schopny přijmout virovou DNA (nebo RNA), umožňují její replikaci i sestavení virionu
– Lyzogenní cyklus = genom viru se začlení do genomu hostitelské buňky a replikuje se; charakterizován vznikem profága
Rozmnožovací cyklus:
Rozmnožování virů probíhá tzv. replikací. Ta má obecně 4 fáze, rostlinné viry však zpravidla první a druhou fázi
vynechávají kvůli buněčné stěně rostlinných buněk, šíří se prostřednictvím plasmodesmat
Adsorpce – navázání viru na buňku
– Jde o specifický proces, je nutná přítomnost receptoru na povrchu buňky a ligandu na povrchu viru
Penetrace – proniknutí viru do buňky
– Endocytóza – využívá se vezikulární transport buňky, ta vir přenese do časného endozomu a odtud vir pokračuje
– Fúze – obalený vir nese protein, který mu dovolí sfúzovat s membránou hostitelské buňky; tyto proteiny lze
Eklipsa – vlastní replikace
– Uvolnění nukleové kyseliny z kapsidy
– Replikace virové nukleové kyseliny
– Syntéza virových bílkovin
Maturace – dokončení replikace
do jiných částí buňky
využít v manipulaci s buňkami; kdysi gen pro tento protein od virů, pravděpodobně retrovirů, získal prasavec,
což umožnilo vznik placenty a evoluci naším směrem
1
– Autoagregace (někdy jsou potřeba enzymy) kapsomer v kapsid
– U obalených virů dochází k obalení membránou
– Uvolnění viru z buňky
• Pokud není žádná fáze přerušena, nazývá se rozmnožovací cyklus jako lytický.
• Pokud není žádná fáze přerušena, ale virus místo zabití buňky uvolňuje virové partikule v malém množství, nazývá
se virová infekce jako latentní.
• Pokud je během fáze eklipsy virový genom začleněn do hostitelského genomu, mluví se o perezistenci. Z viru se
stává provirus a čeká na podnět k opětovné aktivaci.
• Pokud je během fáze eklipsy virový genom začleněn do hostitelského genom a ten tak získá novou vlastnost
(nádorové bujení,…), mluví se o virogenii. Toho se využívá v genetickém inženýrství.
Virová onemocnění
Virus HIV (z angl. Human Immunodeficiency Virus, virus lidské imunitní nedostatečnosti) je obalený RNA virus
náležejícím mezi retroviry, což je skupina virů mající schopnost vytvořit podle své RNA řetězec DNA a ten vložit do
genomu hostitelské buňky. Způsobuje nemoc AIDS z anglického výrazu pro „syndrom získané imunitní nedostatečnosti“.
http://cs.wikipedia.org/wiki/Virus_HIV
BAKTERIE = EUBAKTERIE
– Heterotrofní, autotrofní (chemotrofní, fototrofní – bakteriochlorofyl)
– Dělení:
+ speciální např. chemoorganotrofní bakterie = získávají energii oxidací redukovaných org. látek (glukózy)
– Symbiotické bakterie (např. hlízkovité bakterie) – symbióza s kořeny rostlin bobovitých, využívání dusíku,
obohacování půdy o dusičnany
o Grampozitivní bakterie – tak se označují bakterie, které mají na konci diagnostického barvení
podle Gramovy metody pod mikroskopem modrofialovou barvu. Tento fakt je zapříčiněn vysokým
obsahem peptidoglykanu v buněčné stěně a absencí vnější membrány a lipopolysacharidové vrstvy
o Gramnegativní bakterie – mají buněčnou stěnu tvořenou převážně liposacharidy a svrchu překrytou
druhou membránou. Následkem toho vycházejí tyto bakterie z Gramova barvení zbarvené růžově, na rozdíl
od grampozitivních bakterií, které se jeví jako modrofialové.
Mnozí zástupci gramnegativních bakterií jsou patogeny, obecně se považují za nebezpečnější než zástupci
skupiny grampozitivních bakterií. Důvod je zpravidla spatřován v některých komponentech jejich buněčné
stěny, zejména pak v liposacharidové (lipoproteinové) vrstvě.
Tvar bývá kulovitý (koky), tyčinkovitý, spirální
+ dělení dle tvaru – viz texty k maturitě
– Rozmnožování – nepohlavní + pohlavní (konjugace, transformace, transdukce) – ne skutečné pohlavní rozmn.!
– Transformace = vniknutí volné samostatné DNA z prostředí do recipientní buňky – bez kontaktu dárce a příjemce
– Transdukce = přenesení chromosomální nebo plasmidové DNA pomocí virové částice => využití k přenosu genů
(existuje: parasexuální rekombinace, rekombinace DNA podobná crossing-overu, přenos molekuly DNA bez kontaktu dvou bakterií)
– Plazmidy – malá kruhová molekula DNA schopná replikace, která se vyskytuje v cytoplazmě některých bakterií,
archebakterií. Mohou v sobě kódovat různé doplňující vlastnosti, které ovšem mohou být pro daný organismus
velice důležité (geny pro rezistenci proti antibiotikům). Navíc se tyto vlastnosti snadno mohou šířit mezi
jednotlivými bakteriemi – uplatňují se totiž při konjugaci. Replikují se nezávisle na bakteriálním chromozomu.
• N-plazmid –plazmidy umožňující vázání vzdušného dusíku (N2)
• Ti-plazmid – jsou na nich geny, jejichž produkty vyvolávají tvorbu nádorů na kořenech dvouděložných rostlin
• R-plazmidy – jsou to plazmidy nesoucí geny pro rezistenci proti antibiotikům
• F-plasmidy – takzvané fertilní plasmidy, odpovídají za vznik tzv. pilů (sing. pilus), které umožňují vytvoření
• Col-plasmidy –nesou geny pro tvorbu kolicinů, proteinů, které mají schopnost usmrcovat jiné bakterie
– Stromatolit je hlízovitá vápnitá biogenní usazenina bochníkovitého až polokulovitého tvaru. Je tvořena povlaky
kalu bohatého na vápník, který se vysrážel, nebo jinak dostal na povrch porostů sinic nebo bakterií v bezkyslíkatém
(nebo málo kyslíkatém) prostředí v mělkých oblastech moří.
Bakteriální onemocnění
Mycobacterium tuberculosis je patogenní bakterie z rodu Mycobacterium. Má neobvyklý voskový plášť na
povrchu buňky (především z kyseliny mykolové), který je nepropustný pro Gramovo barvení; místo něj se proto
používají acid-fast techniky. M. tuberculosis je vysoce aerobní, bakterie potřebuje vysoké hladiny kyslíku. Primárně je tato
bakterie patogenem v dýchací ústrojí savců, napadá plíce, kde způsobuje tuberkulózu.
http://cs.wikipedia.org/wiki/Mycobacterium_tuberculosis
cytoplasmatického můstku mezi bakteriemi a posléze výměnu plasmidu. Bakterie, která tento plasmid získá, může
posléze další konjugaci sama iniciovat
2
PRVOCI
– Jednobuněčné organismy – symbionti, paraziti – vodní (slaná i sladká voda) prostředí
– Pohyb pomocí brv (řasinek), bičíků, panožek
Onemocnění způsobená prvoky:
Plasmodium (zimnička) je rod prvoků z kmene výtrusovci (Apicomplexa) a třídy krvinkovky (Haematozoea), jehož
někteří zástupci jsou známí především jako původci malárie. Má složitý životní cyklus: mezihostitelem jsou
různí plazi, ptáci či savci (včetně člověka), definitivním hostitelem jsou komáři rodů Aedes, Anopheles, a Culex.
http://cs.wikipedia.org/wiki/Plasmodium
http://cs.wikipedia.org/wiki/Mal%C3%A1rie
HOUBY
– Zásobní látky – glykogen a olej
– Spojováním buněk hub vznikají: nepravá pletiva (= hyfy), mycelium, pseudoparenchym
– Kvasinky – buněčná stěna z glukanu a mananu
Houbová onemocnění:
(Smrtelně) jedovaté houby: muchomůrka zelená (hlízovitá), závojenka olovová, pavučinec plyšový, vláknice
tvoří podhoubí (mycelium) v semeníku lipnicovitých rostlin a mění ho v tmavý tvrdý útvar (sklerocium), tzv. námel.
Sklerocia obsahují farmaceuticky využitelné alkaloidy. Může být také původcem onemocnění zvaného ergotismus.
http://cs.wikipedia.org/wiki/Pali%C4%8Dkovice_nachov%C3%A1
http://cs.wikipedia.org/wiki/Ergotismus
Paličkovice nachová (Claviceps purpurea) je jedovatá vřeckovýtrusná houba z čeledi paličkovicovité, která
—————————————————————————————————-
Algologie = vědní obor zabývající se studiem řas
Klonování DNA
= molekulární klonování – laboratorní metoda spočívající v namnožení určitého úseku DNA za pomoci enzymatických
systémů živých buněk. Je to několikafázový proces, který zahrnuje tři základní kroky:
1. příprava rekombinantního vektoru. Není možné použít pouze sekvenci, kterou chceme namnožit. Je třeba
totiž zajistit, aby zahrnovala i sekvence důležité pro replikaci, a zamezit, aby došlo k rozložení DNA pomocí
nukleáz. Tzv. vektor je DNA, která má tyto vlastnosti a je schopna proniknout do buňky. Jako vektor se
používají plazmidy, bakteriofágní DNA, umělé bakteriální chromozomy (BACs) či kosmidy.
2. přenos takto připravených molekul (vektorů) do buněk. To se dělá různými způsoby, např. biologicky (pomocí
adenovirů či retrovirů), případně chemicky (pomocí látek které vyvolají endocytózu dovnitř buňky) či konečně
u prokaryotických buněk tzv. fyzikálně (tepelným šokem či elektroporací). Hostitelskou buňkou bývají bakterie
(Escherichia coli), kvasinky nebo bakteriofágy.
3. selekce klonů obsahujících rekombinantní DNA a následně analýza klonované DNA.
—————————————————————————————————-
http://www.wikiskripta.eu/index.php/Viry
3