Schizosaccharomyces 0 Shigella - + Sorangium - + Spiroheedid M M Staphylococcus aureus + F + Streptococcus pyogenes + F + + + Streptococcus thermophilus + + F + + Streptomyces + + + + S Sulfolobus 0 + + + Zygomycota + S Zymomonas - + + + + Thermacae + +
Mikrobioloogia I. Bakterite kujurühmad 2011. T Aktinomütseedid Aktinomütseedid on ka biotehnoloogiliselt väga olulised. Nad on suurimad antibiootikumide produtsendid mikroobimaailmas. Võimalik, et antibiootikumid on neile relvaks tihedas konkurentsis mullas oma kolleegidega seentega ja teiste bakteritega. Näiteks seentel ja aktinomütseetidel on üsna sarnane toidulaud. Aktinomütseetide hulgas ona ka patogeenseid liike, näiteks Streptomyces scabies. Hõimkonda Actinobacteria kuuluvad ka tuberkuloositekitaja (Mycobacterium tuberculosis) ja difteeriatekitaja (Corynebacterium diptheriae), kes mütseeli ei moodusta. Kuigi mütseeliga aktinomütseedid on mikroseentega sarnased, ei ole neil erinevalt seentest rakutuuma ega hüüfides rakuvaheseinu. Kogu aktinomütseedi mütseel on üksainus torukestena hargnenud rakk. Ka on aktinomütseedi hüüfid palju peenemad, kui seenehüüfid (alla 1 µm ja üle 5µm vastavalt).
Raske isoleerida ja kultiveerida. · Oluline tunnus määramisel on ka mütseeli värvus, mis varieerub sõltuvalt liigist suuresti. Põhiline värv on oranz, mis tõenäoliselt on karotinoidsest pigmendist. Pimedas kasvavad kultuurid pigmente ei tooda. · Toodavad antibiootilisi aineid ja alfa-glükosidaaside inhibiitorit akarboosi, mida kasutatakse teatud tüüpi diabeedi ravis. Sugukond Streptomycetacea Sisaldab 2 olulist perekonda Streptomyces ja Streptoverticillium · Perekond Streptomyces on populaarne uurimisobjekt, sest on laialt looduses levinud ja toodab AB. Eristatakse üle 500 Streptomycese liigi. Streptomycese · õhumütseel koosneb spiraalselt kõverdunud hüüfidest, mille tipuosa fragmenteerudes moodustuvad spoorid (nim. ka koniidid või artrospoorid). Streptoverticillium · Õhumütseelil paiknevad männastena lühikesed hüüfiharud, mille tipud keerduvad
membraani on ca 5 mM Mittespetsiifilised ionofoorid augud membraanis · Toksiinid · Antibiootikumid Ei ole läbiminevate ainete suhtes spetsiifilised Moodustavad peremeesraku membraanidesse auke, mille kaudu toimub ainete valimatu liikumine läbi membraani Tulemus kaob ainete õige jaotus membraanil ja rakk sureb Staphylococcus aureuse -toksiin (-hemolüsiin) Kandjate vahendatud passiivne transport Antibiootikumide hulgas esineb spetsiifilisi ionofoore Streptomyces sp valinomütsiin Järjestus - (D-valiin)-(L-laktaat)-(L-valiin)-(D-hüdroksü- isovaleraat) - kolmes korduses Kera välispind hüdrofoobne soodustab liikumist membraani sisekeskkonnas Kera sisemus hüdrofiilne loob soodsa keskkonna K+ ioonile On K+ suhtes 20 000 korda afiinsem, kui Na+ suhtes Rikub membraanil valitseva K+ ioonide gradiendi Difusioonimehhanismide eristamine Kas passiivne difusioon või vahendatud passiivne difusioon?
paljunemisvahendid) ja batsillide endospoorid taluvad hästi muutlikke tingimusi mullas (perioodilist kuivust, temperatuurimuutusi). Nad on suurimad antibiootikumide produtsendid mikroobimaailmas. Võimalik, et antibiootikumid on neile relvaks tihedas konkurentsis mullas oma kolleegidega seentega ja teiste bakteritega. Näiteks seentel ja aktinomütseetidel on üsna sarnane toidulaud. Aktinomüsteetide hulgas ona ka patogeenseid liike, näiteks Streptomyces scabies. Hõimkonda Actinobacteria kuuluvad ka tuberkuloositekitaja (Mycobacterium tuberculosis) ja difteeriatekitaja (Corynebacterium diptheriae). Puudub rakutuum, hüüfides puuduvad vaheseinad. Kogu aktinomütseedi mütseel on üksainus torukestena hargnenud rakk. Ka on aktinomütseedi hüüfid palju peenemad, kui seenehüüfid (alla 1 µm ja üle 5µm vastavalt). Aktinomütseeridel on ka väga suured genoomid (mitmel Streptomyces perekonna liikmel 8-10 Mb)
Hüüfid tungivad kasvades mullaosakeste vahele, kus on lagundatavat orgaanikat, näiteks taimejäänuseid jne. Aktinomütseetide koniidid (spooritaolised säilumis- ja paljunemisvahendid) taluvad hästi muutlikke tingimusi mullas. Nad on suurimad antibiootikumide produtsendid mikroobimaailmas. Võimalik, et antibiootikumid on neile relvaks tihedas konkurentsis mullas oma kolleegidega seentega ja teiste bakteritega. Aktinomüsteetide hulgas on ka patogeenseid liike, näiteks Streptomyces scabies. Hõimkonda Actinobacteria kuuluvad ka tuberkuloositekitaja (Mycobacterium tuberculosis) ja difteeriatekitaja (Corynebacterium diptheriae). Puudub rakutuum, hüüfides puuduvad vaheseinad. Kogu aktinomütseedi mütseel on üksainus torukestena hargnenud rakk. Ka on aktinomütseedi hüüfid palju peenemad, kui seenehüüfid (alla 1 µm ja üle 5µm vastavalt). Aktinomütseeridel on ka väga suured genoomid (mitmel Streptomyces perekonna liikmel 8-10 Mb)
The mycelium in some species may break apart to form rod- or coccoid-shaped forms. Many genera also form spores; the sporangia, or spore cases, may be found on aerial hyphae, on the colony surface, or free within the environment. Motility, when present, is conferred by flagella. Many species of actinomycetes occur in soil and are harmless to animals and higher plants, while some are important pathogens, and many others are beneficial sources of antibiotics. Stretomyces - Over 500 species of Streptomyces bacteria have been described. As with the other Actinobacteria, streptomycetes are Gram-positive, and have genomes with high GC content. Found predominantly in soil and decaying vegetation, most streptomycetes produce spores, and are noted for their distinct "earthy" odor that results from production of a volatile metabolite, geosmin. Algae - any of numerous groups of chlorophyll-containing, mainly aquatic eukaryotic
Polmeer, mis koosneb 6-C ja 5-C suhkrutest ning uroonhappest . Ht. lagundamine on kiirem protsess kui t. lagundamine. Ligniin (5-35% taime kuivkaalust) sisaldab vrreldes tselluloosiga 50 % rohkem ssinikku, tpset koostist ei ole vimalik defineerida. L. on raskesti lagundatav ja l. lagundamine on aeroobne protsess. L. lagundamine on aeglasem protsess kui t. ja ht. lagundamine. Peamised l. lagundajad on basidiomtseedid, protsessis osalevad ka aktinomtseedid (Streptomyces spp.) ja bakterid. Ligniini lagundamise produktideks on fenoolid, aromaatsed happed ja alkoholid. ks osa neist henditest mineraliseeritakse CO2 ja veeks. teine osa, peamiselt fenoolsete hendite lagundamise vaheproduktid, oslevad huumusaine tekkes. Valgud, peptiidid ja aminohapped (2-15 %). Valgud on suure toitevrtusega (C+N). Looduses v. struktuur laguneb ja mikroobid lagundavad neid hendeid edukalt. V. lagundatakse rakuvliste ensmide proteinaaside ja peptidaaside poolt. V
Kompostimise etapid: • Latentne faas, mikroobipopulatsioon kohaneb komposteeritava materjaliga • Komposti materjal koloniseeritakse mesofiilsete mikroobidega, temperatuur on vahemikus 10-40 oC, domineerivad bakterid (108-109 rakku g-1). • Kui temperatuur ületab 40 oC, siis hakkavad domineerima termofiilsed mikroobid, temperatuur on vahemikus 40-70 oC, org. aine laguneb kiiresti bakterite (Bacillus), aktinomütseetide (Streptomyces spp., Clostridium, Thermus, Thermoactinomyces spp.) ja seente (Aspergillus, Mucor) vahendusel. Üks arvukamaid bakteriliike kuumas kompostis on Bacillus stearothermophilus. • Jahtumise faas, temperatuur langeb mesofiilsetele mikroobidele sobilikku vahemikku. Selles faasis suureneb seente (0.01-1 x106 KMÜ g-1) ja aktinomütseetide (0.1-10 x106 rakku g-1) arv. • Küpsemise faas, temp. langeb väliskeskkonna tasemele, suureneb teiste troofiliste
esineb, siis harva. Mütseelis on palju kromosoomikoopiaid. Mikrobioloogia I 2017 Kiirikbakterid (Actinobacteria), grampositiivsete bakterite hõimkond, koosneb enam kui 130 perekonnast. Hõimkonna suurim selts on Actinomycetales. Kiirikbakterite rakud on ebakorrapäraste pulkade kujulised ning võivad ka V-kujuliselt hargneda, meenutades hieroglüüfe. Kuna mõned kiirikbakterid, nt perekonna Streptomyces liikmed, moodustavad seentele sarnaselt mütseeli, nimetati neid varem kiirikseenteks e aktinomütseetideks. Kiirikbakterid paljunevad rakkude jagunemisega, mütseeliga vormid ka hüüfitükikeste ja õhumütseelil moodustuvate koniididega. Elavad peamiselt mullas, on väga Mikrobioloogia I 2017 olulised looduse aineringes, lagundades Kiirikbakterid (järg). Biotehnoloogias kasutatakse neid antibiootikumide (streptomütsiin, tetratsükliin,
Oluline juhtühend, mida modides on võimalik saada uusi ja paremaid preparaate, milles on olulised: β-laktaami tsükkel, vaba 4-COOH, bitsüklite süsteem ja säilitatud külgahelate stereokeemia. Tsefolosporiin C-st saadakse analooge. Kuigi penitsilliinid on aktiivsemad, on tsefalospiriinidel laiem toime. Süstides on head. Gram-neg omandavad resistentsuse kiiremini: Tsefalotiin - efektiivsem kui PEN-G Tsükloseriini toodab Streptomyces gram(+)batsillide ja kokkide suhtes, garyphalus ning toimib tsütoplasmas ka gram(-)batsillide S.aureus ja E.coli kahe D-alaniini NAM-ga liitumist vastu. Vasupidav eelmise inhibeeritdes. penitsillaasile. Vähe allergiline. Puudused: halvasti imenduv, metaboliseerub kiirelt inaktiivseks, ei tööta Pseudomonas aeruginosa vastu. Tsefaloridiin - vastupidavam, vees Vancomütsiin on glükopeptiid ja
Need sünteesib emaraku membraan! Spoori küpsemise käigus ladestub spooriplasmasse Ca-dipikolinaat, sünteesitakse SASP valgud ja spoor omandab termoresistentsuse. Spoorid vabanevad vegetatiivse raku autolüüsil. Spoorikest hoiab ära spoori idanemise ebasoodsates tingimustes. Mutandid, millel spoorikestad on defektsed, idanevad ebasoodsates tingimustes ja hukkuvad. 30.Nimeta suure genoomiga baktereid Akineedid, aktinomütseedid -mitmel Streptomyces perekonna liikmel 8-10 Mb , müksobakterid. 31.Mis on osmoretseptorid ja milleks neid vaja on? Osmoprotektorid. Kui keskkonnas osmootne rõhk tõuseb, siis on mikroobil võimalik tõsta ka rakusisest osmootset rõhku. Rakus hakatakse sünteesima osmoprotektoreid. Need on vees hästi lahustuvad väikese molekuliga org. ained. Osmoprotektorid stabiliseerivad ka valke. OSMORETSEPTOR organ, mis reageerib rõhu muutusele. 32. L. Pasteuri avastused ja millele ta aluse pani. Vaktsiinid
seentelgi. Orgaanilise aine lagundajad (tselluloos, hemitselluloos, pektiin, kitiin, valgud, pestitsiidid jne). Muld on sobiv elukeskkond. Näevad välja nagu hallitusseened. Kõige olulisemad antibiootikumide produtsendid mikroobimaailmas. Aktinomütseetidel on palju suuri genoome. Nende kolooniapind on hüdrofoobne. Aktinomütseetide hulgas ona ka patogeenseid liike, näiteks Streptomyces scabies. Aktinomütseetide koloonia koosneb pinnas hargnevast substraadimütseelist ja selle kohal kõrguvast õhumütseelist. Õhumütseelil arenevad suguta paljunemise spoorid ehk koniidid. Müksobakterid (mitte segi ajada mükoplasmaga; tuberkuloosi tekitajatega): Müksobakterid on bakterid, kellel on omapärane elutsükkel, mille üheks osaks on makroskoopiline viljakeha. Limabakterid
Vajalik on nelja desoksünukleotiidi juuresolek ning lõigu kaheahelalise DNA tekitamine praimeri abil. Praimeril peab olema vaba 3'-OH ots 10. Loetlege DNA denaturatsiooni põhjustavad tegurid. Nimetage, mida mõistetakse DNA sulamise all. Kõrge temperatuur (85-90°C) Ekstreemne keskkonna pH (<3 või >10) Kõrge ioonjõud Uute H-sidemete moodustajad (formamiid, uurea) DNA denaturatsioon temperatuuri toimel tähendab DNA sulamist. 11. On teada, et Homo sapiens'i ja Streptomyces albus'e DNA sulamistemperatuuride Tm väärtused on vastavalt 86,5 ja 100,5 oC. Skitseerige nende DNAde sulamiskõverad koordinaatides: absorptsioon ë=260 nm versus temp. Millist informatsiooni DNA nukleotiidse koostise kohta annab Tm arvväärtus? Annab informatsiooni G-C paaride sisalduse kohta. 12. Selgitage, mida mõistetakse RNA sekundaarse ja tertsiaarse struktuuri all. Iseloomustage tRNA ja rRNA molekulide vastavaid struktuure. Kas / kuidas
glüfosinaatammooniumi suhtes. Glüfosinaatammoonium on fosfinotritsiinherbitsiidide (Basta®, Rely®, Liberty® jt.) aktiivne koostisosa. ). Fosfinotritsiini herbitsiidne aktiivsus põhineb glutamiinsüntetaasi inhibeerimisel, mille tulemusena koguneb taime letaalne annus ammooniumi. PAT ensüüm katalüüsib fosfinotritsiini atsetüleerimist ja elimineerib seega selle herbitsiidse aktiivsuse. Pat geen on pärit mullabakterist Streptomyces viridochromogenes. Imetaja seedetraktis degradeeritakse PAT nagu iga teine toiduks kasutatav valk. 14. Seadusandlus GMO-de sisalduse kohta toidus Eestis, Euroopa riikides, USA-s. Nii Euroopa Liidu direktiivid kui Eesti toiduseadus nõuavad GM toidu märgistamist. Geneetiliselt muundatud komponenti võib tootes sisalduda vähesel määral, ilma et vastavat toodet peaks spetsiaalselt märgistama. Euroopa Liidus on GMO-sisalduse määraks võetud 0,9%
(Letsitiini lagunemisel moodustuv koliin sadeneb valge sademena välja). Edast tehakse neile koagulaastest. Antibiootilise toimega eksopeptiidid. Mõned stafülokokid toodavad lühikesi 19-34 AH (aminohappe) pikkusi peptiide, millel on ABline aktiivsus. Need sisaldavad ebatavalisi valkudes mitte esinevaid AHid: meso-lantioniini ja 3-metüüllantioniini. Seetõttu kutsutakse neid ka lantibiootikumideks. Lisaks stafülokokkidele toodab lantibiootikume ka batsillid, laktokokid (nisiin) ja Streptomyces. Lantibiootikumid mõjuvad just g (+) bakteritele. Nad toimivad ka Propionibacterium acnesele, patogeensetele stafülo- ja streptokokkidele. Seetõttu soovitatakse neid kasutada pindmiselt just nahamädanike ravis. Huvitav on fakt, et neid sünteesitakse ribosoomidel, mitte multiensüümkompleksi abil, nagu mitmeid teisi peptiidseid AB. Katioonsed lantibiootikumid (epidermiin S. epidermisest ja nisiin Lactococcus lactisel) toimivad membraani permeabiliseerijatena
Tea antibiootikumi definitsiooni. Antibiootikumide produtsendid, toimimislookused (märklauad), toimemehhanismid, resistentsuse teke ja levik mikroobipopulatsioonis. Uued perspektiivsed anibiootikumide märklauad bakteritel. Antibiootikumid ja sulfanüülamiidid on ained mida kasutatakse bakterhaiguste ravil. Osa neist on saadud keemilise sünteesiga ja osa (antibiotsid) on mikroorganismide poolt sünteesitud. Põhilised antibiootikumide sünteesijad on hallitusseened ning aktinomütseedid (streptomyces). Nad sünteesivad antibiotse aktiivse kasvu lõppedes üleminekul stats kasvufaasi. Seega võib AB käsitleda sekundaarsete metaboliitidena. AB definitsioon mikroobide poolt toodetud keemiline aine, mis väga väikestes kogustes ja selektiivselt inhibeerib teiste mikroorganismide kasvu või surmab neid. Kui AB põhjustab bakteriraku surma, siis on tegu bakteritsiidse AB-ga, kui aga surub alla kasvu siis bakteriostaatiline AB. AB, mis toimib paljudele 33
hübriidkinaasi, kord fosforelee abil. Fosforelee korral on fosfori ülekandumises osalevad domeenid eraldi valkudena (geenidena). Kahekomponentsed süsteemid on jaotatud nelja perekonda: Che, Ntr, Pho ja Nar perekonda. Rühmitamise aluseks on võetud signaali vastuvõtva domeeni, ülekande domeeni ning regulaatori domeeni sarnasus, HK-domeeni ja regulaatori domeeni olemus. Organismiti varieeruvad kahekomponentsete süsteemide perekonnad, näiteks Streptomyces coelicolor'il on peamiselt Nar ja Pho perekondade kahekomponentsed süsteemid ning mitte ühtegi Ntr perekonna süsteemi. Myxococcus xanthus'el on mõni Nar perekonna kahekomponentne süsteem ja palju Ntr perekonna süsteeme. Lisaks on leitud, et teatud kahekomponentsed süsteemid on üle võtnud teisest perekonnast partneri, esindades nii hübriidseid perekondi. Sellest johtuvalt arvatakse, et kahekomponentsed süsteemid ei ole alati lineaarse põlvnemisega vaid osa on
39. Nimetage rakumembraani ja tonoplasti H+-ATPaaside peamised erinevused Rakumembraani H+-ATPaas (p ATPaas) Km (ATP jaoks): 0.5-2.0 mM pH optimum: 6.5 Inhibiitorid: H2VO4-; pCMB Aktivaatorid: katioonid Struktuur: 2x100 kD. Ühe ATP hüdrolüüsil ühe H+ transport. Tonoplasti H+-ATPaas (v ATPaas) Km (ATP jaoks): 0.1 mM pH optimum: 7.5 Inhibiitorid: bafülomütsiin A (bakeriaalne antibiootikum Streptomyces) Aktivaatorid: anioonid Struktuur: 400-500 kD. Ühe ATP hüdrolüüsil kahe H+ transport. (Rakumembraani H+-ATPaas (p- ATPaas) molekulmassiga 200 kD koosneb kahest identsest subühikust molekulmassiga ~100 kD, aktiveerivad katioonid, sealhulgas K+ (Skeem M-12). Ühe raku membraanis on umbes 106 H+-ATPaasi molekuli. Prootonpump ei transpordi samaaegselt prootonitega sama hulka negatiivseid
Bakterite genoomne DNA haploidne, tsirkulaarne, kaheahelaine, singulaarne. Genoom - kodeerib mitu tuhat polüpeptiidi (~360 aminohapet). Ekstrakoromosomaalne DNA - plasmiid § Diskreetsed, ekstrakoromosomaalsed replikonid. § Suurus varieerub - 5 ×106 - 100 ×106 daltonit. § Enamasti kodeerib bakteritele mittevitaalseid omadusi. § Replikatsioon genoomist sõltumatult. § Enamus plasmiide supercoil'ed, tsirkulaarsed, kaheahelaline DNA, mõned ka lineaarsed plasmiidid - Borrelia, Streptomyces § Pole elutegevuseks vajalik, kuid võib anda evolutsioonilise eelise Plasmiidide poolt determineeritavad omadused § Paljud plasmiidid on vastutavad mitmete meditsiinilist tähendust omavate omaduste eest: antibiootikumresistentsus (R plasmiid), toksiinide produktsioon, adhesiooniks ja kolonisatsiooniks vajalike raku pinnastruktuuride süntees. § Plasmiidide poolt kodeeritavateks toksiinideks on E. coli termostabiilne enterotoksiin,
spoIIIC geeni poolt, mis paikneb sigma faktori N-terminaalset poolt kodeerivast geenist 42 kb kaugusel. Sait- spetsiifiline rekombinaas katalüüsib nende 2 regiooni liitumist geeniks sigK. Rekombinatsiooni käigus deleteerub vahepealne 42 kb-pikkune DNA lõik. sigK kodeerib prekursorvalku, mis protsessitakse aktiivseks valguks. Seejärel aktiveeritakse K moduloni geenid, millest paljud on seotud spoori kesta sünteesiga. 35. Streptomütseetide ja müksokokkide diferentseerumise regulatsioon. Streptomyces'e sporulatsioon Perekonda Streptomyces kuuluvad bakterid kuuluvad aktinomütseetide gruppi. Need graampositiivsed mullas elavad bakterid moodustavad hargnevaid niidistikke e. mütseeliume. Streptomütseetide puhul toimub kompleksne multitsellulaarne diferentseerumine, millel 2 faasi: 1) Vegetatiivne mütseeliumi kasv optimaalsetes tingimustes; 2) Reproduktiivne mütseeliumi kasv nälgimise korral.
mutatsioonisagedus suureneb. Mis iganes on ajutise mutaatorfenotüübi põhjuseks, on see võrreldes päranduva mutaatorfenotüübiga antud rakule ja tema järglastele märksa soodsam lahendus - kaob oht, et hetkeline väljapääs olukorrast viib hiljem rakkudele kahjulike mutatsioonide akumuleerumisele. 84 18. Sporulatsioon ja rakkude diferentseerumine Sporogeensete bakterite (Bacillus, Clostridium, Streptomyces, müksobakterid) spoorid on võimelised pikaajaliselt taluma ekstreemseid keskkonnatingimusi. Sõltuvalt organismist toimub sporulatsioonil kas individuaalsete rakkude etapiviisiline diferentseerumine spoorideks või kompleksne multitsellulaarne areng, kus spoorid arenevad ainult osadest rakkudest. Bacillus subtilis'e sporulatsioon Soodsates kasvutingimustes jagunevad B. subtilis'e rakud vegetatiivselt, kuid nälgimisel või suure
annaabi.ee 
