Viroloogia 1. Miks pidi lisama LB puljongit, kui olime külviaasaga soft agari tuubi kogunud? Muidu on soft agar liiga viskoosne, LB-ga teeme vedelamaks. 2. Miks seejärel kasutasime kloroformi? Kloroform surmab bakterid, kes faagi käest pääsesid (keda faag ei nakatanud). 3. Miks bakteriofaag lambdat ei saa transduktsioonil kasutada, kuid T4 saab? Faag lambda integreerub bakteri rõngaskromosoomi profaagina ja väljub sealt nukleotiiditäpsusega (integraasi ja ektsionaasi abil). Madala tõenäosusega võib väljatulek olla ebatäpne ja osa geene on asendunud bakteri omadega, selline faag on defektne ja vajab paljunemiseks helperfaag abi. Faag lambdal algab pakkimine kontaktemeeridest. Faag lambdal pakitakse DNA, mis jääb kahe cos saidi vahele (spetsiifilised lõikesaidid). T4 toimub pakkimine „headfull
ravimine (Nobrega et al., 2015). Erinevalt antibiootikumidest, kutsuvad faagid väiksema tõenäosusega esile resistentsust. Seetõttu on faagiteraapia kasutusele võtt efektiivne lahendus biofilmi tekkele ja bakterite multiresitsentsusele. Siiski ei ole faagiresistentsuse tekkimine täielikult välistatud. Bakterid võivad muutuda faagiresistentseteks näiteks siis, kui neil tekivad mutatsioonid vastavates retseptorites, millega faag kinnitub bakteriraku pinnale. Võib ka juhtuda, et need retseptorid kaovad mutatsioonide toimel täielikult ära. Faagiresistentsus võib tekkida ka siis, kui bakter omandab restriktsiooni-modifikatsiooni süsteemi või kui bakteris tekib CRISPR järjestuste blokeerimisel adaptiivne immuunsus. Mõlemal juhul omandab bakter võime lagundada sisse tunginud faagi DNA-d (Nobrega et al., 2015). Siiski ei ole faagiresistentsus nii ulatuslik kui antibiootikumide resistentsus
näitasid Twort ning 1917. a. d'Herelle, et ka baktereid nakatavad viirused - bakteriofaagid, põhjustades bakterirakkude lüüsi. Viriooni ehitus. Viiruspartikkel sisaldab nukleiinhapet, mis kodeerib viirusspetsiifilisi valke. Viiruse geneetiliseks materjaliks on kas DNA või RNA molekul. Eristatakse üksikahelalise (ss -single strand) ja kaksikahelalise (ds - double strand) genoomiga viirusi. dsDNA viirused on näiteks loomaviirustest papilloomiviirus ning bakteriofaagidest T4 ja lambda faag; ssDNA genoomiga on bakteriofaag M13. Reoviiruste (põhjustavad hingamisteede haigusi) genoomiks on dsRNA. ssRNA genoomiga viiruste näiteks võib tuua retroviirused, näit. HTLV, mis põhjustab leukoosi ja HIV, mis põhjustab AIDS-i. Retroviiruste genoomiks on ssRNA molekul. Pärast raku nakatamist retroviirusega sünteesitakse rakus viiruse RNA-le komplementaarse dsDNA. DNA sünteesi viib läbi pöördtranskriptaas e. revertaas, mis on viiruse
Mõõdukad faagid – võivad püsida rakus ilma seda hävitamata Virulentse faagi paljunemistsükkel Sel viisil paljuneb bakteriofaag T4 Bakteriofaagide elutsükkel Mõõduka bakteriofaagi elutsükkel: valik lüütilise ja lüsogeense tsükli vahel Lüütiline tsükkel: paljuneb kui virulentne faag, surmates peremeesraku Lüsogeenne tsükkel: faagi genoom lülitub bakteri kromosoomi ja kandub kromosoomi koostisosana tütarrakkudesse Kromosoomiga integreerunud faag – proofaag
Bacillus cereus toidumürgistus, Bacillus anthracis siberi katk, Pseudomonas aeruginosa haavainfektsioonid 9) Märgi rangelt anaeroobsed bakterid Clostridium perfringens, Clostridium botulinum 10) Klostriidid on ranged aeroobid. VÄÄR 11) Märgi gramnegatiivsed bakterid Escherichia coli, Salmonella sp, Shigella sp. 12) E. coli ei põhjusta kunagi uroinfektsioone. VÄÄR 13) E. coli on sagedaseim uroinfektsioonide tekitaja. TÕENE TEST 3 1. Bakteri viirus ehk ... FAAG/BAKTERIOFAAG 2. Sea haigustekitaja vastavusse haigusega hepatiit HAV rotaviirus KÕHULAHTISUS adenoviirus NOHU Epstein-Barri viirus MONONUKLEOOS 3. A-, B-, C-, D- ja E-hepatiiti põhjustab sama viirus. VÄÄR 4. Lüütiliste viiruste paljunemine lõpeb peremehe raku lüüsumisega, misjärel viirusosakesed vabanevad ning nakatavad uusi rakke. TÕENE 5. Viiruse genoomiks võib olla:
lastehalvatus rõuged AIDS Viirused... Klassifikatsioon: DNA-viirused DNA- ja RNA-viirused RNA-viirused sarnased nakkuslikud geneetilised elemendid (satelliitviirused, viroidid, prionid) Viirus bioloogiline objekt Viirushaigus viiruse poolt põhjustatud haigus Viirused... Klassifikatsioon: tõvestava objekti alusel bakteriviirus e. faag taimeviirus loomaviirus inimeseviirus Nakatumine: seeneviirus piisknakkusega (gripp) toiduga ja joogiga (A hepatiit /kollatõbi/) koevedelikega (AIDS, B hepatiit) haigete loomadega (entsefaliit, marutaud) Viirused... Viiruse genoom tungib rakku (nakatumine) Raku sünteesiprotsessid alluvad viiruse
Pöördtranskriptaas ehk revertaas ensüüm, mis retroviiruste ssRNA-st sünteesib komplementaarse dsDNA, mis integreerub peremehe genoomi ensüüm integraasi abil. Proviirus viiruse DNA latentne koopia peremehe genoomis. Kapsiid NH ümbritsev valguline kate. iseloomulik on, et viiruse kromosoom koosneb valdavalt nukleiinhappest ja ei ole seotud valkudega näiteks faagil MS2 on genoomiks üks RNA molekul, milles 3569 nukleotiidi ja 4 geen.i faag T2 DNA järjestuses on 150 geeni 3. Joonista skeem retroviiruse genoomist. Milliseid põhilisi valke kodeerib retroviiruse genoom (3)? - Retroviiruse genoomi ehitus. Faagid jaotatakse virulentseteks ja mõõdukateks vastavalt sellele, kas nad sisenevad kohe peale bakteri nakatamist lüütilisse tsüklisse või võivad lülituda profaagina bakteri genoomi ja hiljem lüütilisse faasi. Retroviiruste genoomiks on ssRNA molekul. Pärast raku nakatamist retroviirusega
19) Klostriidid ei ole ranged aeroobid 20) Enterobakterite põhiliseks looduslikuks esinemiskohaks on inimeste ja loomade seedetrakt. 21) Shigella sp. looduslik elukeskkond on ainult inimese ja loomade seedetrakt. 22) Märgi kõik viirushaigused gripp, marutaud, mumps, rõuged. 23) Lüsogeenne ehk temperatuurifaag ei pruugi alati peremeesrakku lüüsida, vaid võib asuda peremeesrakuga sümbioosi: faagi nukleiinhape lülitub raku genoomi. 24) Bakteri viirus ehk faag 25) Lüütiliste viiruste paljunemine lõpeb peremehe raku lüüsumisega, misjärel viirusosakesed vabanevad ning nakatavad uusi rakke. 26) Viirused on parasiidid. 27) Viiruse genoomiks võib olla:DNA kaksikahel, DNA üksikahel, RNA kaksikahel, (-) RNA üksikahel. 28) Seene põhjustatud infektsioon ehk mükoos 29) Inimese normaalse mikrofloora koostises leidub alati seeni. Leidub, kuid normaalse immuunsüsteemiga inimesel on seened võrreldes bakteritega alati vähemuses.
Peamiseks erinevuseks on vastava taksoni monofüleetilisuse nõude puudumine, välja arvatud tüvede puhul. Viiruste taksonitele omistatakse ladinakeelsed nimetused, kusjuures seltside nimed saavad lõpu -virales, sugukondade nimed lõpu -viridae, ja perekonnad lõpu -virus. Liikide puhul ei rakendata ladinakeelset binaarset nomenklatuuri (liigi nime, mis koosneb perekonna nimest ja liigiepiteedist), nimedes võib kasutada ka kreeka tähti ja numbreid (nt faag, SV40). Viiruste ehitus Viiruste osakesed - virionid - omavad hoolimata oma erinevast päritolust mõningast ehituslikku sarnasust. Enamasti sisaldab virion valkudest koosnevas kestas (nukleokapsiidis) ühe või mitu molekuli nukleiinhapet. Nukleokapsiid võinb koosneda ühesugustest valgu molekulidest, või olla üsna keerulise ehitusega. Mõnikord ümbritseb nukleokapsiidi veel peremeesraku rakumembraanist lipiidkest. Mõnede viiruste pinnavalkude või
lange kokku mujal bioloogias kasutatavatega · Viiruste taksonitele omistatakse ladinakeelsed nimetused, kusjuures seltside nimed saavad lõpu -virales, sugukondade nimed lõpu -viridae, ja perekonnad lõpu virus · Liikide puhul ei rakendata ladinakeelset binaarset nomenklatuuri (liigi nime, mis koosneb perekonnanimest ja liigiepiteedist) ning nimedes võib kasutada ka kreeka tähti ja numbreid (nt faag, SV40) · Et paljud viiruste osad meenutavad elusorganismide rakkude osi, on levinud oletus, et viirused on tekkinud mingi DNA või RNA "iseseisvumisel" ja arenenud järgneval evolutsioonil peremeesrakust sõltumatult, kasutades ära peremeesraku "molekulaarset masinavärki". · Tõendid nende teooriate kinnituseks seni puuduvad. Viiruste levik: · Viirused on looduses laialt levinud ja nad on äärmiselt olulised ökosüsteemi regulaatorid:
RNA-viirused: üksik- ja kaksikahelalised, mõlemad võivad koosneda ühest või mitmest RNA molekulist On veel üks selts, millel on pöördtranskriptsiooni ensüüm(DNA süntees RNAlt). Pöördtranskriptaas on viiruse toodetav ensüüm, mis võimaldab viirusel rakke nakatada ja end paljundada. Pärilik informatsioon on viiruseosakestel RNA kujul, kuid rakus paljunevad DNA vahevormi kaudu. Nt. retroviirused, sh. inimese immuunpuudulikkuse viirused. Erinevad kujud · faag (päis(kapsiid),kaelus,saband,alusplaat koos 6 kinnitusniidiga) · silindrikujuline · ikosaeedriline Sarnasused Elusorganismid Erinevused Nukleiinhappe olemasolu (korraga Puudub rakuline ehitus DNA või RNA) Valkude olemasolu (mõnel juhul Puudub iseseisev ainevahetus lipiidid või süsivesikud)
Kasvajaid tekitavad viirused. Bakteriofaagid ehk bakteriviirused Mõõtmed kõiguvad 90-100 nm vahel. Elektronmikroskoobis on leitud, et bakteriofaagil on ovaalse kujuga pea, mille lülge kinnitub saba. Kaua aega ei suudetud kindlaks teha, kas bakteriofaag on elusorganism või fermenditaoline aine. Praegu leitakse, et tegu on elusa organismiga. Keemiline analüüs on näidanud, et bakteriofaag sisaldab valgulisiühendeid, nukleoproteiide, mis erinevad mikroobi valkudest. Faag on võimeline omandama toitekeskkonnast lämmastikku ja mõningaid fosforiühendeid. Need omadused on omased elusale organismile. Spetsiifilisus Üldjuhul on bakteriofaagid väga spetsiifilised, mis väljendub nende mikroobitüvede valikus. On ka selliseid faage, mis on võimelised ründama tervet mikroobide perekonda või ka erinevatest perekondadest pärinevaid mikroobe. Bakteriofaagid jagunevad kahte suurde rühma:
Kasvajaid tekitavad viirused. Bakteriofaagid ehk bakteriviirused Mõõtmed kõiguvad 90-100 nm vahel. Elektronmikroskoobis on leitud, et bakteriofaagil on ovaalse kujuga pea, mille lülge kinnitub saba. Kaua aega ei suudetud kindlaks teha, kas bakteriofaag on elusorganism või fermenditaoline aine. Praegu leitakse, et tegu on elusa organismiga. Keemiline analüüs on näidanud, et bakteriofaag sisaldab valgulisiühendeid, nukleoproteiide, mis erinevad mikroobi valkudest. Faag on võimeline omandama toitekeskkonnast lämmastikku ja mõningaid fosforiühendeid. Need omadused on omased elusale organismile. Spetsiifilisus Üldjuhul on bakteriofaagid väga spetsiifilised, mis väljendub nende mikroobitüvede valikus. On ka selliseid faage, mis on võimelised ründama tervet mikroobide perekonda või ka erinevatest perekondadest pärinevaid mikroobe. Bakteriofaagid jagunevad kahte suurde rühma:
defektseteks) ja edastavad selle retsipientbakteri genoomi. Transduktsioon jaotatakse: *mittespetsiifiline transduktsioon; *spetsiifiline transduktsioon. Mittespetsiifiline transduktsioon -- faagi satub juhuslik bakteri DNA lõik ja defektsete faafide tekkesagedus on 10-3. Spetsiifiline transduktsioon -- toimub lüsogeense bakteriraku (bakteriofaagi DNA on bakteri genoomi teatud lookuses) aktiveerumine ja faagi genoomi haaratakse kaasa bakteriaalse DNA osakesi (moodustub defektne faag). Edasi satub bakterirakk lüütilisse tsüklisse (hukkub). Transduktsiooni tagajärjel võivad osad bakteriliigid omada virulentseid omadusi (Clostridium botulinum -- neurotoksiini produktsioon). Transduktsioonil on osa ka stafülokokkide ravimiresistentsuse kujunemisel. Transformatsioon - Doonorbakterist väliskeskkonda vabanenud DNA lõigukese ülekanne retsipientrakku. DNA retsipientrakku jõudmiseks peab retsipient olema vastuvõtlik. Transformatsioon on omane sellistele
2) viiruste paljunemine raku sees; 3) viiruste väljumine rakust, millega enamjaolt kaasneb raku hävimine. 4) Paljunemisprotsessi lõppstaadiumi alusel jagunevad viirused: 1) vabanevad sel teel et rakk lõhkeb, 2) väljuvad rakust nii, et pole märgata erilisi muutusi. 3) rakk säilib peale viiruse väljumist Bakteriofaagil on ovaalse kujuga pea, mille lülge kinnitub saba, sisaldab valgulisiühendeid, nukleoproteiide, mis erinevad mikroobi valkudest. Faag on võimeline omandama toitekeskkonnast lämmastikku ja mõningaid fosforiühendeid. Üldjuhul on bakteriofaagid väga spetsiifilised, mis väljendub nende mikroobitüvede valikus. On ka selliseid faage, mis on võimelised ründama tervet mikroobide perekonda või ka erinevatest perekondadest pärinevaid mikroobe. Võib leida kõikjal, kus on mikroobe: vees, mullas, väljaheidetes, toiduainetes jne. Patogeensetele liikidele praktilist kasutamist on leitud meditsiinis ja veterinaarias
DNA molekuli suurus varieerub erinevates organismides Lihtsamates organismides on kogu genoomne DNA üks lineaarne või tsirkulaarne molekul Eukarüootsetel organismidel on mitu kromosoomi DNA moodustab kogu raku massist ligikaudu 1% Organism DNA (bp kokku) konformatsioon Viirused SV40 5,100 tsirkulaarne Adenoviirus 36,000 lineaarne faag 48,600 tsirkulaarne Bakterid E. coli 4,700,000 tsirkulaarne Eukarüoodid S. Cerevisiae 13,500,500 lineaarsed D. Melanogaster 165,000,000 lineaarsed Inimene 3,000,000,000 lineaarsed RNA RNA moodustab umbes 510% raku massist Rakus esineb 3 põhilist RNA liiki
retsipiendid. Protsessi toimumiseks on vajalik F-plasmiidi olemasolu (doonor-)bakterirakus. Neid nimet. F+ rakkudeks. F-plasmiidid võtavad osa F-pili moodustumise eest, mille kaudu kantakse geneetiline materjal doonorilt retsipiendile. Tekib nn tsütoplasmaatiline sild. Retsipientrakku tähistatakse F- ja neil F-plasmiid puudub. K. tulemusena tekivad Hfr rakud (high frequency of recombination). 23. Mõõdukas ehk tempereeritud faag ja transduktsioon Transduktsioon - on geneetilise informatsiooni (DNA) ülekanne doonorbakterilt retsipientbakterile bakteriofaagi osalusel. T. osalevad peamiselt mõõdukad (ehk tempereeritud) faagid. Faagide paljunemisel bakterirakus liidavad nad oma DNA koostisesse osa bakteriaalset DNA-d (muutuvad defektseteks) ja annavad selle retsipiendile. Jaotatakse: Mittespetsiifiline transduktsioon -- faagi satub juhuslik bakteri DNA lõik
PORT ARVUTI KUUPÄEV ALGUS LÕPP pe204 PE153 din3 pe222 din2 PE154 ph pe205 PM131 pe210 80-235-21-221 223.254.254.160 223.254.254.46 80-235-21-141 80-235-21-174 80-235-21-243 80-235-21-96p adsl18732 faag KN208 pe197 pe211 pe213 pe214 ::ffff:223.254.2 80-235-21-110 80-235-21-142 80-235-21-152 80-235-21-164 80-235-21-17p 80-235-21-189 80-235-21-1p. 80-235-21-225 80-235-21-228 80-235-21-22p 80-235-21-238 80-235-21-242 80-235-21-33p 80-235-21-76p 80-235-75-62 ad3 aia5 PE155 pe193 pe198 pe208 pe209 pe212 pe215 pe216 pe217
termineerivad translatsiooni, blokeerivad mRNA protsessingu. Pseudogeenid EI OLE kahjulikud, seetõttu säilivad genoomis. Pseudogeenide arv inimese genoomis ~ 14 427. Ühel geenil võib olla mitmeid pseudogeene. Tõenäoliselt on pseudogeen tekkinud duplikatsiooni teel (geen duplitseerub kord 100 milj. aasta jooksul) ja seejärel muteerunud. Näide geeniperekondadest: hemoglobiini geenide 2 klastrit. Mõisted 5: - Faag bakteriviirus - Transformatsioon - doonori DNA satub retsipienti väliskeskkonnast - Komplementaarsus - lämmastikaluste võime omavahel seonduda ja moodustada kindlaid paare: - A = T (U); G C. Just DNA komplementaarsus võimaldab geneetilist infot säilitada ja edasi kanda. - Antiparalleelsus - DNA biheeliks ehk kaksikahel moodustub kahest komplementaarsest DNA ahelast, mis on antiparalleelsed s.t., üks ahel kulgeb suunas 5' 3' ja teine suunas 3' 5' ,
Sugukonna tasandini määramisel kasutatakse laialdaselt Baltimore'i klassifikatsiooni. Viiruste taksonitele omistatakse ladinakeelsed nimetused, kusjuures seltside nimed saavad lõpu - virales, sugukondade nimed lõpu -viridae, ja perekonnad lõpu -virus. Liikide puhul ei rakendata ladinakeelset binaarset nomenklatuuri (liigi nime, mis koosneb perekonna nimest ja liigiepiteedist), nimedes võib kasutada ka kreeka tähti ja numbreid (nt faag, SV40). Viiruste ehitus: Viiruste osakesed - virionid - omavad hoolimata oma erinevast päritolust mõningast ehituslikku sarnasust. Enamasti sisaldab virion valkudest koosnevas kestas (nukleokapsiidis) ühe või mitu molekuli nukleiinhapet. Nukleokapsiid võib koosneda ühesugustest valgu molekulidest, või olla üsna keerulise ehitusega. Mõnikord ümbritseb nukleokapsiidi veel peremeesraku rakumembraanist lipiidkest. Mõnede viiruste pinnavalkude
Alternatiiv geeni disain ja süntees (Venter, mükoplasma järgmine slaid). Oluline, et usaldusväärsed meetodid DNA eraldamine: Purusta rakud Lisa soolalahus, et DNA viia lahusesse Lisa orgaaniline lahus (kloroform), et valgud ja rasvad eralduks Lisa alkohol ja DNA sadestub välja Kloneerimine Vektor - DNA molekul mida kasutatakse geneetlise materjali kandjana (viib DNA teise rakku) Neli tüüpi: Plasmiid Bakteri või viiruse faag Kosmiidid Kunstlikud kromosoomid BAC, YAC) Sisaldab: OriC (Origin of replication) multikloneerimise koht (multiple cloning site) Marker geen Restriktsiooni ensüümid - Nö. ,,DNA käärid". Tunnevad ära teatud DNA järjestuse ja katkestavad ahela ( Eco Ri). Bakterid produtseerivad ensüüme nimega restriktsioonilised endonukleaasid. Need ensüümid lõikavad DNA ahelat kindlate 4 - 8 aluspaari pikkuste järjestuste juurest. Funktsioon: kaitsta baktereid faagide sissetungi eest,
70 perkond 54 perekond Sigma faktorite vahel toimub konkurents RNA polümeraasiga seondumisele. E. coli rakus on ligikaudu 2000 RNA polümeraasi molekuli, millest 2/3 on parasjagu seotud transkriptsiooniga. seega jääb vaba apoensüümi, millega sigma faktor saaks seonduda, 600 700 molekuli. Kõiki sigma faktoreid on aga rikkal söötmel kasvavates rakkudes kokku 1200 molekuli. Eraldi rühma moodustavad faagide poolt kodeeritud faktorid. Näiteks faag T4 kodeerib faktorit gp55, mis aitab RNA polümeraasil spetsiifiliselt seonduda T4 hiliste geenide promootoritele. Selleks, et bakteri RNA polümeraas transkribeeriks bakteri geenide asemel faagi geene, toimub bakteri RNA polümeraasi modifikatsioon faagi poolt kodeeritud faktorite kaudu. Modifitseeerimine võib toimuda erinevate mehhanismide alusel. subühiku modifikatsioon võimendab anti- interaktsiooni, ß` subühiku fosforüleerimine aga inaktiveerib ensüümi.
põhjustab vastava koe vähenemist. See on omane eriti kasvajaid tekitavatele viirustele (nt papilloomviirused). Bakteriofaagi mõõtmed kõiguvad 8-10 kuni 90-100 nm vahel. Bakteriofaagil on kuuli või ovaalse kujuga pea, mille külge kinnitub saba. Keemiline analüüs on näidanud, et bakteriofaag sisaldab valgulisi ühendeid (nukleoproteiide), mis erinevad mikroobi valkudest. Faag on võimeline omandama toitekeskkonnast lämmastikku ja mõningaid fosfori ühendeid. Bakteriofaag on võimeline kinnituma mikroobi pinnale oma sabaga, hüdrolüüsima seal mikroobi kesta ja viima rakku oma pärilikkusainet. Mõnede minutite möödudes algab bakterirakus uute bakteriofaagide moodustumine. Lõpuks bakteriraku kest puruneb ja bakteriofaagid väljuvad keskkonda. Bakteriofaage võib leida kõikjal, kus on mikroobe (vees, väljaheidetes, mullas, juustus, piimas jne)
eksogenoodiks. Retsipiendi DNA on endogenoot. Bakteritel toimuvad horisontaalsed üleknaded 3 mehhanismi abil, milledeks on transformatsioon, transduktsioon ja konjugatsioon 52 TRANSFORMATSIOON,TRANSDUKTSIOON Transduktsioon Transduktsioon on gneetilise informatsiooni (DNA) ülekanne doonorbakterilt retsipientbakterile bakteriofaagi osalusel. Transduktsioonis osalevad peamiselt mõõdukad faagid. Doonorrakust kantakse retsipientrakku bakteriaalse DNA segment. Kui faag satub bakterisse, siis ta põhjustab bakterite lüüsi, samaaegselt toimug ka uute faagide süntees ja kokkupakkimine. Teatud faagidesse võib sattuda bakteri genoomi osakesi, mistõttu võivad tekkida nn. ,,defektsed" faagid. Selline ,,defektne" faag võib tungida nüüd retsipientrakku ning kombineruda seal bakteriraku genoomi homoloogilises regioonis. Enamasti ta aga degradeeritakse. Harva võib see ülekantud osake jääda tsirkuleerima ka tsütoplasmasse molekulina (tegemist on siis nn
Konjugatsioon 1 § Info ülekanne doonorilt retsipiendile toimub plasmiidiga. Vajalik on retsipiendi ja doonori otsene kontakt. Konjugat-sioonivõimelised on F+ faktorit (plasmiidi) omavad rakud. F plasmiid tagab: § plasmiidi autonoomse replikatsiooni; § raku pinnale sex-pilide või adhesiinide sünteesi; § F plasmiidi mobiliseerimise ja ülekande F- rakku; § F plasmiidi võime integreeruda retsipiendi genoom Bakteriofaag Bakteriofaag (bakteri viirus, faag) on infektsioosne agens, mis replitseerub kui obligatoorne bakteriraku sisene parasiit. Ekstratsellulaarselt paiknevad faagi partiklid on metaboolselt inaktiivsed, koosnedes põhimõtteliselt valkudest ja DNA-st või RNA-st (mõlemaid korraga mitte!). Valgud moodustavad protektiivse kesta nukleiinhapetele (kapsiid). Genoomi suurus varieerub 2-200 kbp, dsDNA või ss DNA/RNA. Kannab faagi replikatsiooniks vajalikku infot, samuti
Üherakulised seened on ümarad, kuid hulkraksed, hüüfemoodustavad seened on niitjad, otste kaudu liiguvad organellid ja rakutuumad. 43. Restriktaasid. Paljud bakterid produtseerivad ensüüme, restriktsioonilisi endonukleaase e. klass II restriktaase, mis tunnevad kindlaid 4 8 aluspaari pikkusi DNA järjestusi ning lõikavad DNA d ainult nendest spetsiifilistest kohtadest. Nii kaitsevad restriktaasid baktereid näit faagide sissetungi eest, lagundades nende DNA enne, kui faag jõuab mikroobi kahjustada. Omaenese restriktaaside suhtes on bakterid resistentsed, sest bakteri enda genoomis on need järjestused kaitstud adeniini ja tsütosiini jääkide metüleerimisega. Paljude restriktaasidega lõikamise tulemusel tekivad DNA fragmendid, mille otstes on lühikesed, 2 4 nukleotiidi pikkused üheahelalised alad. Neid nimetatakse kohesiivseteks e kleepuvateks otsteks, kuna nad võivad paarduda teiste sama restriktaasiga lõigatud DNA üleulatuvate otstega
transkriptsiooni, kui aga omavahel paarduvad nukleotiidid regioonidest 2 ja 3, on terminatsiooni põhjustavate juuksenõelastruktuuride moodustumine takistatud ning transkriptsioon jätkub. 50. Seleta lühidalt antiterminatsiooni mehanismi põhimõtet. Kasuta oma selgituses jooniseid. Antiterminatsioonil on kirjeldatud 2 mehhanismi: (1) RNA polümeraasi modifitseerimine nii, et transkriptsioon ei termineeru terminaatorjärjestusel (faag lambda terminaatorid, rrn operonid). (2) Terminaatori moodustumine on takistatud valgulise faktori abil, mis seondub mRNA-ga. Teisel juhul seondub transkribeeritava geeni liiderjärjestusele antiterminaator-valk, moodustub alternatiivne sekundaarstruktuur, mis kattub terminaatorjärjestusega (või lõhub terminaatori). HIV genoomi transkriptsioon on seotud antiterminatsioonimehhanismiga. 51. Post-transkriptsioonilise regulatsioon tsütoplasmas
tüvedeks, kusjuures nende taksonite definitsioonid ei lange kokku mujal bioloogias kasutatavatega · Viiruste taksonitele omistatakse ladinakeelsed nimetused, kusjuures seltside nimed saavad lõpu -virales, sugukondade nimed lõpu -viridae, ja perekonnad lõpu virus · Liikide puhul ei rakendata ladinakeelset binaarset nomenklatuuri (liigi nime, mis koosneb perekonnanimest ja liigiepiteedist) ning nimedes võib kasutada ka kreeka tähti ja numbreid (nt faag, SV40) · Et paljud viiruste osad meenutavad elusorganismide rakkude osi, on levinud oletus, et viirused on tekkinud mingi DNA või RNA "iseseisvumisel" ja arenenud järgneval evolutsioonil peremeesrakust sõltumatult, kasutades ära peremeesraku "molekulaarset masinavärki". · Tõendid nende teooriate kinnituseks seni puuduvad. Viiruste levik: · Viirused on looduses laialt levinud ja nad on äärmiselt olulised ökosüsteemi regulaatorid:
lagunema, osa tema DNAst kandub uude bakterisse ja koos sellega uus bakter omab eelneva bakteri geene. Ja juhul kui need määravad kahjulikke tunnuseid, omandab uus bakter ka need. Nakkushaigustesse surnud (bakternakkus) loomade, inimeste laibad tuleks põletada. 2. Transduktsioon viirus kannab oma DNA bakteri raku genoomi (haploidne kromosoomistik) ja põhjustab sellega muutlikkuse. Faag bakterrakku ründav viirus 3. konjugatsioon plasmiidi ülekanne ühelt bakterilt teisele piili vahendusel. Plasmiid - kromosoomiväline DNA molekul, mis määras ühe ainevahetusraja. Piil valguline toru, mis ulatub bakteri tsütoplasmast välja ... ? :D Vaja on 2 bakterit Homoloogiline muutlikkus bakteritel - kombineeritakse vastastikku sarnaseid geneetilisi struktuure 1. Meioosi esimeses profaasis toimub kromosoomide ristsiire. 2
kaksikheeliksi nukleotiidide vahele ning DNA fragmente UV valgusega valgustades on need geelis nähtavad roosade helendavate triipudena. 50. Nukleiinhapete hübridiseerimine. In situ koloonia- ja faagilaikude hübriidimine on teiseks käsitlusviisiks rekombinantse DNA selektsioonil. Kolooniahübridiseerimise meetodit kasutatakse peale plasmiidide ka kosmiididega konstrueeritud klonoteekide puhul. Faagilaikude hübriidimist kasutatakse aga faag lambda põhjal konstrueeritud genoteekide puhul. Mõlemad hübridiseerimismeetodid on väga sarnased. Koloonia hübridiseerimisel tehakse transformantide kolooniatest jäljendid nitrotselluloos- või nailonfiltritele, filtrile kandunud rakud lüüsitakse kohapeal, nukleiinhape immobiliseeritakse filtrile ja filtril olevat DNAd hübridiseeritakse radioaktiivse märgisega DNA või RNA sondiga, mis sisaldab meid huvitavate järjestuste homoloogseid järjestusi.
järjestusest. Osade polütsistroonsete mRNA-de puhul paiknevad geenid nii lähestikku, et lõppeva geeni stop koodon ja temale järgneva geeni initsiaatorkoodon asuvad kõrvuti või kattuvalt. Sel juhul ei dissotseeru ribosoomid pärast stop koodonit mRNA-lt, vaid difundeeruvad külgneva geeni initsiaatorkoodonini ning alustavad järgmise polüpeptiidi sünteesi. Selline mehhanism võimaldab erinevate valkude sünteesi täpsemalt koordineerida. Sel viisil on sünteesitud näiteks faag lambda hiliste geenide poolt kodeeritud kapsiidivalgud, mida on vaja kindlal ajal kindlas hulgas ja vahekorras faagipartiklite assambleerimisel. Ribosoomivalkude operonide translatsiooni regulatsioon Ribosoomivalkude (R-valgud) geenid rps ja rpl asuvad mitmes operonis ning nende süntees on kontrollitud R-valkude endi poolt. Sellise autoregulatsiooni puhul seondub üks reguleeritava operoni poolt kodeeritud R-valkudest vastava polütsistroonse mRNA spetsiifilisele järjestusele, mis külgneb
osalevad järjestused: 1) 2 pööratud kordusjärjestust 2) krossingoveri piirkond, see, mis jääb pöördepunktide vahele Rekombinaas 1. Ser-rekombinaas – tekib vahehühend, kus valgu O on seotud DNA 5’ P-ga. 3’ ots on nüüd vaba OH rühmaga, sarnaselt teise ahelaga. (salmonella rekombinaas, Tn 3 rekombinaas, Hin rekombinaas). 1 rekombinatsioon = 4 rekombinaasi molekuli, vaja teha 4 katket. 2. Tyr-rekombinaas – tekin üheahelaline katke, korraga vaja 2 Tyr rekombinaasi molekuli. (Faag P1 Cre, E. coli, faag lambda integraas). Kahel pool krossingoveri piirkonda on rekombinaasi äratundmisjärjestused. Cre rekombinaasi äratundmismehhanism Faagi P1 rekombinaas (Tyr). Tekib 2 Holliday kompleksi. Pärast ühe ahela vahetust toimub teine Lambda faagi integreerimine peremehe kromosoomi Kui rakk on nakatunud, siis DNA integreerub peremeesraku genoomi. E. coli-s on 1 lambda faagi integreerumissait. Bakteri integreerumiskoht, kuhu lambda
valkude süntees, rakkude lüüs. Vabaneb 100 viiruspartiklit raku kohta. 35 min kogu infektsioonitsükkel. Lüsogeenne viiruse DNA integreerumine raku kromosoomiga rekombinatsiooni teel. Geen integraas tunneb ära homoloogsed alad ja viib läbi DNA ahelate retsiprookse rekombinatsiooni. Peremeesraku jagunemisega kanduvad viiruse geenid tütarrakkudesse. Järgneb lüütiline tsükkel. 4 erinevust T4 ja Mu vahel T4 on keerulisema ehitusega. Mu mõõdukas faag, lüütilise tsükli ja lüsogeense staadiumiga. Mu transponeerub suvalistesse kohtadesse bakteri kromosoomi ja põhjustab seal oma genoomi replikatsiooni käigus ulatuslikke geneetilisi ümberkorraldusi. Mu faagi välja tulekul haaratakse faagi genoomiga kaasa ka külgnevat DNAd. Mu faagiga nakatunud bakterid sisaldavad palju erinevaid mutatsioone. T4 nukleiinhape on modifitseeritud, kaitsmaks teda faagi-spetsiifiliste nukleaaside ja rakuliste restriktaaside eest
HU seondub DNA-ga mittespetsiifiliselt, kuigi eelistab väändunud DNA-d. DNA-ga seondumisel painutab HU DNA-d ning just DNA painutamise abil võib osaleda geenide transkriptsiooni reguleerimisel. HU painutamise tagajärjel DNA jäikus väheneb ning RNAP saab initsieerida transkriptsiooni (vastupidiselt H-NS-le, mis jäigastab DNA-d). HU on väga oluline histoonilaadne valk, mis osaleb DNA topoloogia kujunemisel. IHF (inglise keeles integration host factor) kirjeldati esmakordselt kui faag järjestus-spetsiifiline rekombinatsiooniks hädavajalik bakteri valk. IHF on HU-le sarnane valk, kuid erinevalt HU-st IHF ei mähi DNA-d enda ümber ning IHF-l on üks tugevamini konserveerunud DNA järjestus, millele IHF seondub. IHF painutab DNA-d kuni 180 kraadi. Koosneb kahest subühikust, millest -subühik on DNA-ga seondumiseks olulisem. Võib esineda homodimeerina, kuid sel juhul on DNA-ga seondumine vähenenud 10 () ja 100 () korda. IHF-i kontsentratsioon tõuseb järsult E
· Happeline nahk, aluseline sapp, happelin maosisu · Individuaalne muutlikus · Antikehad ja fagotsüüdid 2. Täielik meditsiiniline · Vaksineerimine · Interboonvalgud · Viirushaiguste süntomite leevendamine Viiruste jaotus: Nukleiinhappest lähtuv · DNA rõuge-, herpes-, papilloomiviirused · RNA gripi-, marutõveviirused, HIV Lähtuvast tõvestavast organismid · Bakterviirused -> FAAG · Brotisteideviirused (tava in ei huvita). · Seenteviirused (tava in ei huvita). · Taime viirused vähendavad palju saagikust (kartulil). · Loomade viirused (lemmikloomadel, põllumajanduse loomadel). · Inimeste viirused: a) loomadega ühised: marutübi b) inimestele ainult omased: lastehalvatus Rakubioloogia Rakuteooria Rakkudele omased süsteemid 1
tõestamiseks kasutati meetodit, mis põhines DNA denatureerunud alade kaardistamisel. Katsed viidi läbi bakteriofaag lambda replitseeruva DNA-ga. Kui DNA molekule kuumutada 100°C juures või viia keskkonna pH aluseliseks (pH 11,4), katkevad komplementaarsete DNA ahelate vahel vesiniksidemed. Kuna A:T-paaridel on võrreldes G:C-paaridega üks vesinikside vähem, denatureeruvad A:T-rikkad piirkonnad kiiremini ja neid regioone on võimalik elektronmikroskoobis näha. Faag lambda kromosoomis on A:T-rikkaid järjestusi ainult teatud kohtades ning seetõttu saab neid kohti kasutada füüsiliste markeritena. Schnös ja Inman uurisid elektronmikroskoopia abil faag lambda DNA hargnemiskohtade (Y-kujuliste replikatsioonikahvlite) liikumist denatureerunud piirkondade suhtes ja nägid, et replikatsioonikahvlid eemaldusid teineteisest. DNA replikatsiooni alguspunkt DNA replikatsiooni initsiatsioon on limiteeritud spetsiifiliste initsiatsiooni regioonide - ori regioonide
tõestamiseks kasutati meetodit, mis põhines DNA denatureerunud alade kaardistamisel. Katsed viidi läbi bakteriofaag lambda replitseeruva DNA-ga. Kui DNA molekule kuumutada 100°C juures või viia keskkonna pH aluseliseks (pH 11,4), katkevad komplementaarsete DNA ahelate vahel vesiniksidemed. Kuna A:T-paaridel on võrreldes G:C-paaridega üks vesinikside vähem, denatureeruvad A:T-rikkad piirkonnad kiiremini ja neid regioone on võimalik elektronmikroskoobis näha. Faag lambda kromosoomis on A:T-rikkaid järjestusi ainult teatud kohtades ning seetõttu saab neid kohti kasutada füüsiliste markeritena. Schnös ja Inman uurisid elektronmikroskoopia abil faag lambda DNA hargnemiskohtade (Y-kujuliste replikatsioonikahvlite) liikumist denatureerunud piirkondade suhtes ja nägid, et replikatsioonikahvlid eemaldusid teineteisest. DNA replikatsiooni alguspunkt
ainet (tergitool 4). Rambachi agari korral kasutavad salmonellad propüleenglü- kooli, millele järgneb happe produktsioon ja tekivad punase värvusega kolooniad. Laktoospositiivsete salmonellade detekteerimiseks on loodud mannitool-lüsiin- kristallviolett-briljantrohelise agar. Salmonelladele iseloomulikud tüved tuleb lõplikult kinnitada biokeemiliste ja seroloogiliste testidega. Täiendavate epidemio- loogiliste uuringute eesmärgil saab tüvesid omakorda tüpiseerida, kasutades faag- 43 tüpiseerimist, pulseeriva välja geel-elektroforeesi jt. Tabel 3.3 iseloomustab erinevaid salmonellade isoleerimiseks kasutatavaid söötmeid. Tabel 3.3. Söötmed salmonellade isoleerimiseks Inkubeerimine Toiming Sööde
Põhiline ravi toimub kolmeensüümse süsteemi peal. Hakatakse saama antiretroviiruse ravi, mis koosneb kolmest komponendist. See takistab viiruse paljunemist, lahti sellest küll ei saa. Viiruse koormus orgganismis on siis ka vähenenud. Kõigepealt mõjutatakse 1. punkti, siis DNA molekuli integreerumist ja kolmandaks valgu molekuli moodustumist. Viiruse valk moodustub teistmoodi. Kõik valgud moodustatakse ühe ahelana ja töödeldakse hiljem ära, seda töötlemist blokeeritaksegi. Faag l elutsükkel: Lüütiline ja lüsogeenne tsükkel Võib olla kahes faasis lüütiline ja lüsogeenne. Viiruse genoom võib olla integreeritud raku sees nii, et viirus ei tooda pikka aega seal mitte midagi. Teatud hetkedel ta avaldub (huuleherpes). Siis muutub lüsogeenne seisund lüütiliseks. Rakud hävinevad, tekib põletikuline protsess. Päris paljud viirused on organismis juba genoomi integreeritud (ntx papilloomviirus).
53 9. Mis on hübridoom, millised on selektsiooni tingimused? Hübridoom on hübriidrakk, mis on saadud rakkude fusioonist (monokloonsete antikehade saamiseks) 10. Viiruste kasutamine rakubioloogias. · Viirus on väike parasiitorganism, kes ei reprodutseeru ise, vaid kasutab selleks peremees-rakku. Bakteriofaag/faag. Looma- ja taimeviirused. · Liigispetsiifilisus · Viiruste pärilikkuse materjaliks on kas DNA või RNA, mis võib olla nii ühe kui ka kaheahelaline. · Virion on viiruspartikkel tervikuna, st. et ta koosneb nukleiinhappest ja välimisest valgukoorest ja on võimeline infitseerima rakku. (Lihtsaimad viirused kodeerivad 4 valku, keerulisemad umbes 200.) · Viraalne transduktsioon- võimaldab viia peremeesrakku uuritavaid geene
annaabi.ee 
