9) Varuainete kogumid- kinnised anorgaanilised ühendid (N, P, Si-ühendid) 10) Tsütoplasma- bakterirakkudel liikumatu (eriline!). Seetõttu jäävad ka bakteriraku mõõtmed alati evolutsiooni käigus väikseks (määratud difusiooniga) Bakterite elutegevus 1) Paljunemine a) paljunemine toimub amitootiliselt. Selle tagajäjel tekivad geneetiliselt ebavõrdsed rakud b) väga kiire protsess (soodsates tingimutes). Põlvkondade vahendumine 20-30min tagant c) antakse alus bakteripopulatsiooni kasvule · Ülesanne: Joonista graafik, millel kujutad bakterite kasvu suletud kultuurina, tähendab, et midagi juurde ei panda ja midagi ära ei võeta (nt. tünn hapukurkidega). I- Kohandumisfaas- bakter valib, millist toitainet ta keskkonnast kasutama hakkab II- Kiire kasvu faas- domineerib rakkude jagunemine III- Tasakaalufaas- uute rakkude teke võrdub suremisega IV- Suremisfaas- rakud hukkuvad tasapisi Paljunemiseks vajalikud tingimused: a) vaba vee olemasolu
mittefunktsionaalseks Nonsens mutatsioonid – viivad stoppkoodoni tekkele – muutub mittefunktsionaalseks 75. Ames´i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. See meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakterirakke, kes on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskkonnas) 76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. Valgusest sõltuv fotoreaktivatsioon Väljalõikereparatsioon (excision repair) Replikatsioonijärgne valepaardumisi kõrvaldav DNA “mismatch” reparatsioon MMR (mismatch repair) Rekombinatsiooniline reparatsioon 77. SOS vastus bakterites. Bakteris E
Raaminihke mutatsioonid muutub lugemisraam ja seetõttu ka valgu aminohappeline järjestus, tekib hoopis teine polüpeptiid. 75. Ames´i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. Meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni mutante, kes on tagasi saanud oma esialgse genotüübi. Selleks, et tekitada algsetest kemikaalidest metaboliite, mis võiksid olla potentsiaalsed mutageenid, töödeldakse uuritavaid kemikaale enne bakterikultuurile lisamist roti maksa ekstraktiga. 76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. · Valgust sõltuv fotoreaktivatsioon. Pöördprotsess UV kiirguse poolt põhjustatud tümiinide seondumisele
nonsens mut viivad stoppkoodoni tekkele; raaminihke mut muutub lugemisraam ja seetõttu ka valgu aminohappeline järjestus. 74. Ames´i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. Meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakt.rakke, mis on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskk-s). 75. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. 1) Vea parandamine kohapeal, 2) Kahjustatud lämmastikaluse kõrvaldamine, 3) Nukleotiidide kõrvaldamine DNA ahelast. DNA reparatsioon MMR korrigeerib DNA järjestust peale replikatsiooni, kõrvaldades valesti paardunud nukleotiide DNA ahelast, mida pole veel metüleeritud.
lugemisraam. Translatsioonil sünteesitakse hoopis teistsuguse aminohappelise järjestusega polüpeptiid, mis on kaotanud oma algse funktsiooni. 75. Ames´i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. Meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakterirakke, kes on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskkonnas). Selleks, et tekitada algsetest kemikaalidest metaboliite, mis võiksid olla potentsiaalsed mutageenid, töödeldakse uuritavaid kemikaale enne bakterikultuurile lisamist roti maksa ekstraktiga. 76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. Valgusest sõltuv fotoaktivatsioon (kõrvaldab tümiini dimeere ja vajab valgusenergiat),
· Reverteerumine kui edasiviiv mutatsioon muudab algset DNA järjestust ning tekib sekundaarne mutatsioon, mille tulemusena taastub algne fenotüüp. · Amesi test: Meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante. 76. Põhilised DNA reparatsioonimehhanismid rakkudes. · Vea parandamine kohapeal nt fotoreaktivatsioon kõrvaldab tümiini dimeere (selleks vajatakse valgusenergiat). · Lämmastikaluse kõrvaldamine mida viivad läbi glükosülaasid · Nukleotiidide kõrvaldamine DNA ahelast väljalõike-nukleaas kõrvaldab DNA ahelast kahjustunud DNA lõigu ning asemele sünteesitakse uus
sisaldavad alleelid kõrvaldatakse loodusliku valiku teel kiiremini. 75. Ames´i test kemikaalide mutageensuse uurimiseks. 39 Bruce Ames ja kolleegid töötasid välja kiire, odava ja väga tundliku meetodi kemikaalide mutageensuse testimiseks. See meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakterirakke, kes on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskkonnas). Kuna paljud kemikaalid on mutageensed vaid replitseeruva DNA korral, lisatakse bakterite kasvukeskkonda vähesel määral ka histidiini, et rakud saaksid mõned korrad jaguneda, samas aga mitte piisavalt vähe, et ei moodustuks söötmel nähtavaid kolooniaid. Nii testiti läbi tuhandeid erinevaid kemikaale.
endile, sest paljudel juhtudel on bakterite lüüs seotud nn isekate DNA-dega või faagidega, DNA-elementidega, mis pole bakteri enda päritolu, või kemikaalidega nagu antibiootikumid ja teised biotsiidsed ained. Tekib küsimus, miks bakter peaks ise ennast lüüsima? Üksikorganismi seisukohalt on programmeeritud surm fataalne ning ei anna üksikule bakterile eeliseid kohanemiseks keskkonnaga. Programmeeritud rakusurma korral tuleb vaadelda bakteripopulatsiooni tervikuna, sest osa populatsiooni surmast võib saada bakteripopulatsioon tervikuna kasu. Üha rohkem tekib paralleele hulkraksete organismidega, kus osa populatsioonist sureb tervikorganismi nimel. Välja on toodus viis põhjust, miks rakud võiks ennast lüüsida: 1. Biofilmi moodustumiseks. Teatud liigid sisaldavad biofilmi maatriksis palju ekstratsellulaarset DNA-d ehk eDNA-d. Seda kasutavad bakterid biofilmi
MutH poolne lõige võib toimuda kahjustusest kas 5´ või 3´ suunas. Seejärel toimub valestipaardunud nukleotiidi sisaldava regiooni kõrvaldamine eksonukleaaside toimel. DNA ahelate lahtikeeramisel osaleb helikaas UvrD. ssDNA-le sünteesib komplementaarse DNA ahela DNA polümeraas III kompleks. Graampositiivsetes bakterites on MutHLS reparatsioonisüsteem samuti olemas, kuid seal ei toimu vahettegemist metüleeritud ja metüleerimata DNA ahelate vahel. 32. Bakteripopulatsiooni evolutsioneerumine stressitingimustes. Traditsiooniliselt defineeritakse statsionaarset faasi kui olukorda, kus rakupopulatsiooni optiline tihedus või CFU (colony forming units) väärtus ei tõuse. Rakud püsivad statsionaarses faasis nälgimise korral. Looduslikes populatsioonides on nälgimine (ja seega statsionaarne faas) bakteritele tavaline seisund. Pigem on erandiks eksponentsiaalne paljunemine. Viimaste aastate uuringud on näidanud, et
Seega on sellised testid vähetundlikud, aeglased ja kallid. Bruce Ames ja kolleegid töötasid välja kiire, odava ja väga tundliku meetodi kemikaalide mutageensuse testimiseks. See meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakterirakke, kes on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskkonnas). Salmonella typhimuriumi puhul on genereeritud terve rida erinevaid histidiini suhtes auksotroofseid mutante, mis kannavad kas transitsioone, transversioone või raaminihke-mutatsioone. Kuna paljud kemikaalid on mutageensed vaid replitseeruva DNA korral, lisatakse bakterite kasvukeskkonda
Seega on sellised testid vähetundlikud, aeglased ja kallid. Bruce Ames ja kolleegid töötasid välja kiire, odava ja väga tundliku meetodi kemikaalide mutageensuse testimiseks. See meetod põhineb bakterite histidiini suhtes auksotroofsete mutantide reverteerumissageduste mõõtmisel tingimustes, kus bakterite kasvukeskkonda on lisatud uuritavaid kemikaale. Mida mutageensem on kemikaal, seda suuremal hulgal tekib bakteripopulatsiooni revertante (bakterirakke, kes on võimelised kolooniaid moodustama histidiini-vabas keskkonnas). Salmonella typhimuriumi puhul on genereeritud terve rida erinevaid histidiini suhtes auksotroofseid mutante, mis kannavad kas transitsioone, transversioone või raaminihke-mutatsioone. Kuna paljud kemikaalid on mutageensed vaid replitseeruva DNA korral, lisatakse bakterite kasvukeskkonda