1. The Diversity of Prokaryotes and Viruses Hoofdstuk 19 2010/2011

2. prokaryoten Deel 1 2

3. Bacteriënlevenoveral Bacteriënleven in alleecosystemen op planten & dieren in planten& dieren in de bodem in de diepzee in extreme kou in extreme hitte in extreemzouteomstandigheden op levendeorganismen on dodeorganismen 3

4. Diversiteit 4

5. Structuur Eencellig bacilli, coccen, spirocheten Grootte 1/10 van een eukaryote cel 1 micron (1um) Interne structuur geen interne compartimenten geenmembraangebondenorganellen alleenribosomen circulairchromosoom, naaktDNA nietopgeroldrondomeiwitten 5

6. Prokaryootvs. Eukaryootchromosoom Prokaryoot Eukaryoot dubbele helix 6

7. Interne structuur mitochondrium chloroplast cyanobacterie(met fotosynthese) aerobe bacterie interne membranenvoor respiratiezoals in een mitochondrium(cristae) interne membranenvoor fotosynthesezoals in een chloroplast(thylakoid) 7

8. Structuurcelwand buitenmembraan van lipopolysacchariden Gram-negatievebacterie Gram-positievebacterie eiwitketens buitenmembraan celwand peptidoglycaan celwand peptidoglycaan plasmamembraan plasma membraan eiwit peptidoglycaan= polysacchariden+ aminozuren lipopolysacchariden= lipiden+ polysacchariden 8

9. Metabolisme Hoe vergarenbacteriënenergie & nutrienten? fotoautotroof fotosynthetiserendebacteriën chemoautotroof oxidereninorganischeverbindingen stikstof, zwavel, waterstof… heterotroof leven op planten& dieren reducenten& pathogenen 9

10. Genetischevariatiein bacteriën Mutaties bacteriënkunnenelke 20 minutenreproduceren binairefissie (= insnoering) fouten in het kopieren van DNA 1 op elke 200 bacteriënheefteenmutatie miljardenE. coli in je darmen! mutatiebiedtmogelijkheden! Genetischerecombinatie bacteriënwisselengenenuit plasmiden klein, additioneel DNA conjugatie directeuitwisseling van DNA 10

11. Bacteriënalspathogenen Ziekteverwekkers plant bacterievuur, watermerkziekte,vetvlekkenziekte, geelziek dier cariës miltvuur, botulisme pest, lepra, vleesetendebacterie SOA’s: gonorroe, chlamydia tyfus, cholera tuberculose, longontsteking ziekte van Lyme 11

12. Nuttigebacteriën Bacteriënzijnnoodzakelijk op aarde reducenten recyclen van nutrienten stikstoffixatie enigeorganismen die N uit de atmosfeerkunnenfixeren nodigvoor de synthese van eiwiten nucleïnezuren wortelknolletjes vertering (E. coli) brekencellulose afvoorherbivoren producerenvitamineK & B12voor de mens producerenvoedsel & medicijnen van yoghurt tot insuline 12

13. Virussen Deel 2 13

14. Griep: epidemie 1918 20-100 miljoen doden RNA virus 14

15. Pokken Uitgeroeid ca. 1978 15

16. Opkomendevirussen Virussen die van gastheerverwisselen Ebola, SARS, vogelgriep, hantavirus Ebola hantavirus SARS 16

17. Watis eenvirus? Leeft het? DNA of RNA in eeneiwitkapsel Virussenzijngeencellen Geenenzymenvoormetabolisme Geenribosomenvooreiwitsynthese 17 “A piece of bad news wrapped in protein” – Peter Medawar

18. Grootte Vergelijking: eukaryote cel bacterie virus 18

19. Structuur Van buiten naar binnen Een envelop (alleen bij dierlijke virussen) Een eiwitmantel (= capside) Het nucleïnezuur (DNA of RNA) 19

20. Envelop Lipidedubbelmembraanverbergt de eiwitmantel envelop gebaseerd op celmembraangastheer glycoproteïne op het oppervlak HIV 20

21. Eiwitmantel Capside beschermt DNA/RNA bepaaltwelkecelgeïnfecteerdkanworden 1-2 type eiwitten bv. griep hemagglutine neuraminidase 21

22. Nucleïnezuur Viraalnucleïnezuur DNA enkelstrengs dubbelstrengs RNA enkelstrengs dubbelstrengs Lineair of circulair 22

23. Levenscyclus Binnendringen viraalDNA/RNA dringtgastheercelbinnen Assimilatie viraalDNA/RNA neemtgastheer over gastheercelmaaktviralenucleïnezuren en eiwitten Zelfassemblage nucleïnezuren& eiwittenvormenzelfnieuwevirusdeeltjes verlatencel 23

24. Symptomenvirusinfectie Koppelingtusseninfectie en symptomennieteenduidig doodtcellen door lysis geïnfecteerdecelmaakttoxine koorts, pijn, bloedingen… componentenkunnentoxischzijn envelop Schade? wellicht… longepitheelhersteltnaverkoudheid schadeaanneuronen door polio is permanent 24

25. Bacteriofaag Virussen die bacteriëninfecteren kop bevat DNA eiwitstaartkoppeltaangastheer en injecteert het DNA van de bacteriofaag in de gastheer 25

26. Levenscyclus bacteriofaag Lytische cyclus faag kopieert in bacterie bacteriecel zwelt op en barst, faag komt vrij Lysogene cyclus viraal DNA wordt ingebouwd in bacterieel DNA reproduceert met bacterie 26

27. Lytischecyclus 27

28. Lysogenecyclus 28

29. RNA virus Retrovirus moetenviraalRNA kopiëren in DNA van de gastheer enzym= reverse transcriptase RNA  DNA  mRNA transcriptie van viraalDNA in viraalmRNA mRNA codeertvoorviralecomponenten ribosomen van gastheerproducerennieuweviraleeiwitten transcriptie translatie eiwit RNA DNA replicatie 29

30. Retrovirussen HIV Human ImmunoDeficiencyVirus veroorzaaktAIDS Acquired ImmunoDeficiencySyndrome envelop met glycoproteïnenomtebindenaanspecifieke WBC capsidebevat 2 RNA strengen& 2x reverse transcriptase 30

31. HIV infectie HIV dringt gastheercel binnen macrofaag & WBC receptor op celmembraan reversetranscriptase maakt dubbelstrengs DNA van viraal RNA Transcriptie produceert meer kopiën van viraal RNA vertaald in virale eiwitten eiwitten en viraal RNA vormen zelf nieuwe virusdeeltjes verlaat cel door “budding” of door lysis 31

32. Prionen Abnormaal gevouwen eiwit infectieus neuronen sterven 32

33. Eiwitalsinformatiemolecuul Prionengaan in tegen het “Centrale Dogma” draagtinformatie over op andereeiwitten Pn Pd Stanley Prusiner UC School of Medicine proteinaceous infectious molecule 33

34. Einde