Mikrobi mikroskooppisen pieni eli Mikrobeihin kuuluu eliit neljst

• Mikrobi = mikroskooppisen pieni eliö • Mikrobeihin kuuluu eliöitä neljästä kunnasta: • Bakteerit • Arkeonit • Alkueliöt: alkueläimet ja yksisoluiset levät • Sienet: hiivat ja homeet • Lisäksi virukset luetaan kuuluviksi mikrobeihin

Bakteereista on hyötyä ja haittaa • Omavaraiset lajit yhteyttävät foto - tai kemosynteesin avulla • Toisenvaraiset lajit: • Hajottajia • Mutualistisissa suhteissa • Patogeenisia eli taudinaiheuttajia Patogeenisten bakteerien leviämistapoja leviämistapa esimerkki pisaratartunta keuhkotuberkuloosi, aivokalvontulehdus hyönteisen purema borrelioosi saastuneet elintarvikkeet, likainen vesi salmonella, punatauti syljen välityksellä kurkkumätä

Bakteerin geenit ovat yhdessä kromosomissa ja plasmidissa • Kromosomi rengasmainen • Ei tumakoteloa eikä kalvollisia soluelimiä • Soluhengitysreaktiot soluhengityskalvostossa • Yhteyttämisreaktiot yhteyttämiskalvostossa • Soluseinä koostuu mureiinista • Osalla bakteereista soluseinän ulkopuolella kapseli

Bakteerien luokitteluun on erilaisia keinoja • Perinteinen luokittelu: muoto, kasvutapa • Biokemiallinen luokittelukeino: gramvärjäys • Tarkka luokittelu eri lajeihin: erot bakteerien geeneissä • Puhdasviljelmässä vain yhtä bakteerilajia

Bakteerien lisääntyminen on suotuisissa oloissa nopeaa • Lisääntyvät suvuttomasti jakautumalla kahtia • Ennen jakautumista perintöaines kahdentuu • Lisääntymiseen vaikuttavat ympäristön lämpötila, happamuus, vesipitoisuus, happipitoisuus • Epäsuotuisissa oloissa muuttuvat lepoitiöiksi Bakteeripopulaation kasvu

Bakteerisolussa proteiinit rakentuvat nopeasti • Kromosomin DNA ei ole pakkautunut niin tehokkaasti kuin tumallisessa solussa • Bakteerisolun geenien määrä pieni • Geenejä on myös pienissä DNArenkaissa, plasmideissa

Bakteerisolussa proteiinit rakentuvat nopeasti • Operoni=yhden säätelyalueen ja monen geenin koodaavan alueen muodostama kokonaisuus Geenit ovat peräkkäin DNAmolekyylissä, ei geenien ulkopuolisia alueita Geenin koodaavalla alueella ei introneita Ei silmukointia

Proteiinisynteesi bakteerisolussa • Lähetti-RNA rakentuu suoraan ilman silmukointivaihetta • Sama lähetti-RNA voidaan lukea monella ribosomilla peräkkäin Øproteiinia saadaan tuotettua tehokkaasti. • Translaatio käynnistyy ribosomilla välittömästi

Bakteerien evoluutio on nopeaa • Kaikki geenimutaatiot ilmenevät heti, koska bakteerit ovat haploidisia • Lisää perinnöllistä muuntelua syntyy rekombinaation tuloksena • Bakteereilla kolme rekombinaatiotapaa: 1. Transformaatio 2. Konjugaatio 3. transduktio

Bakteerin rekombinaatiotavat Transformaatio: Bakteeri saa geenejä kuolleelta bakteerilta Konjugaatio: Bakteeri saa geenejä toiselta elävältä bakteerilta Transduktio: Bakteeri saa geenejä bakteriofagilta

Bakteerit puolustautuvat entsyymien avulla bakteriofageja vastaan • Bakteriofagi = bakteerissa lisääntyvä virus • Bakteeri pilkkoo katkaisuentsyymiensä avulla bakteriofagin perimän palasiksi, ja bakteriofagin lisääntyminen estyy • Bakteeri leikkaa bakteriofagin perimästä näytepalan ja liittää sen omaan perimäänsä • Jos sama bakteriofagityyppi tunkeutuu uudelleen bakteeriin, se tunnistetaan näytepalan perusteella ja cas-entsyymien avulla bakteriofagin perimä pilkotaan palasiksi • Bakteerille on syntynyt immunologinen muisti ko. bakteriofagityyppiä vastaan

Bakteeritauteja hoidetaan antibiooteiksi kutsutuilla mikrobilääkkeillä • Mikrobilääke = mikrobien aiheuttamaan sairauteen tehoava lääke • Antibiootit tappavat bakteereja häiritsemällä niiden aineenvaihduntaa. • Kapeakirjoiset – laajakirjoiset antibiootit • Antibioottien käytön haittapuolena suoliston normaalin mikrobikannan tuhoutuminen • Antibioottien teho heikkenee resistenttien bakteerikantojen kehittymisen seurauksena Antibioottien vaikutustapoja antibiootti vaikutus penisilliini estää soluseinän rakentumisen erytromysiini estää proteiinisynteesin tetrasykliini estää proteiinisynteesin rifampisiini estää nukleiinihapposynteesin vankomysiini estää soluseinän rakentumisen

Antibioottiresistentit bakteerit ovat uhka ihmisen terveydelle • Resistenssigeenit syntyvät geenimutaatioiden tuloksena ja siirtyvät bakteerikannasta toiseen rekombinaation avulla • Sairaalabakteeri = sairaalassa syntynyt moniresistentti bakteeri • Antibioottiresistenssin estämiskeinot: • • ei turhia antibioottikuureja antibioottikuuri syödään loppuun asti sairaalassa hyvä hygienia, desinfiointi sairaalabakteerin kantajan eristäminen muista potilaista

Arkeonit muistuttavat enemmän tumallisia eliöitä kuin bakteereja • Samankokoisia kuin bakteerit • Muoto vaihtelee • Omavaraiset lajit yhteyttävät kemosynteesin avulla • Toisenvaraiset lajit: mutualistisissa suhteissa • Ei taudinaiheuttajia

Arkeonien solurakenteessa on paljon yhteistä tumallisen solun kanssa • Soluseinässä ei mureiinia • Rengasmainen kromosomi pakkautunut histoniproteiinien avulla • Geenien koodaavalla alueella introneja • Silmukointikoneisto • Ribosomit rakenteeltaan erilaisia kuin bakteereilla

Tumattomien eliöiden evoluutio on ollut kiinteässä yhteydessä tumallisten eliöiden evoluutioon • Ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät eliöt syanobakteereja: myrkylliset kaasut hävisivät kaasukehästä, otsonikerros alkoi kehittyä • Endosymbioositeoria: mitokondriot ja viherhiukkaset • Mutualistiset suhteet • Ihmisen evoluutio: zoonoosit

Tiivistelmä