Podstawy mikrobiologii rodowiska Zwizek ewolucyjny pomidzy Archea Bacteria

Podstawy mikrobiologii środowiska

Związek ewolucyjny pomiędzy Archea, Bacteria i Eukarya

Różnice pomiędzy Archea, Bacteria i Eukarya Cecha Genom Archea Pojedynczy, kolisty Błona jądrowa Brak Histony Brak Ilość DNA/komórkę 5 10 -15 g Pozachromosomalne DNA Obecne Chloroplasty i mitochondria Brak DNA w organellach Brak Rybosomy 70 S, wrażliwe na toksynę dyfterytu Brak Rybosomy w organellach Met Inicjatorowy t. RNA Glicerol/izopren Błona cytoplazmatyczna Polisacharydy Ściana komórkowa Nie Tworzenie spor Bacteria Eukarya Pojedynczy, kolisty Brak 5 10 -15 g Obecne Brak 70 S, oporne na toksynę dyfterytu Brak N-formylo-Met Fosfolipidy Peptydoglikan Tak, u niektórych Liniowe chromosomy, >1 Obecna Obecne 0, 5 - 3 10 -12 g Obecne 80 S, wrażliwe na toksynę dyfterytu 70 S Met Fosfolipidy/sterole Polisacharydy Tak, u niektórych

Elementy struktury komórki bakteryjnej, roślinnej i zwierzęcej

Bakterie – rodzaje ściany komórkowej

Megabakteria Bakteria Epulopiscium fishelsoni jest największą znaną bakterią. Komórka tego drobnoustroju, będącego składnikiem flory bakteryjnej ryb żyjących w Morzu Czerwonym, ma długość dochodzącą do 0. 6 mm.

Glony (algi) Mikroalgi Chlorella Haematococcus pluviatus Makroalgi (wodorosty)

GRZYBY Zygomycetes – grzyby pleśniowe, sprzężniaki Grzybnia zbudowana z niepodzielnego mycelium. Rozmnażanie płciowe poprzez zarodniki zwane zygosporami lub bezpłciowe poprzez spory w sporangium. Mucor racemous Aspergillus fumigatus Ascomycetes – workowce Grzyby jednokomórkowe lub tworzące grzybnię w postaci podzielnych strzępek. Rozmnażanie płciowe poprzez askospory lub bezpłciowe przez konidia. Do tej klasy należą m. in. Neurospra, Penicillium chrysogenum

Basidomycetes – podstawczaki Grzyby jednokomórkowe lub rozgałęzione. Rozmnażanie płciowe poprzez basidospory lub bezpłciowe poprzez konidia. Do tej klasy należą grzyby kapeluszowe. Amanita phalloides Deuteromycetes – grzyby niedoskonałe Grzyby jednokomórkowe lub rozgałęzione. Cecha charakterystyczna – brak rozmnażania płciowego. Candida albicans

Morfologia wzrostu grzyba na podłożu utwardzonym

Sposoby wzrostu komórek drobnoustrojów

Pierwotniaki Na poziomie komórkowym dość bliskie zwierzętom; Jednokomórkowce niefotosyntetyzujące; Brak ściany komórkowej; Rozmnażanie wegetatywne (podział) lub seksualne poprzez połączenie haploidalnych gamet; Główne znaczenie: czynnik etiologiczny chorób infekcyjnych po spożyciu wody oraz w aerobowym oczyszczaniu ścieków Paramecium

Metody pomiaru ilości biomasy lub liczby komórek - Określenie wilgotnej lub suchej masy - Określenie objętości upakowanej biomasy - Pomiar gęstości optycznej zawiesiny komórek - Cytometria przepływowa - Hemocytometria - Licznik Coultera - Określenie CFU metodą posiewową lub poprzez wybarwienier

Komora do pomiaru liczby komórek drobnoustrojów

Schemat licznika Coultera

Schemat cytometru przepływowego

Określanie liczby żywych komórek (CFU)

Metody analizy in situ populacji drobnoustrojów - Mikroskopia elektronowa i konfokalna (CLSM) - Testy ELISA - Analiza lipidów (PLFA) - Analiza r. RNA - Technologia PCR - In situ hybrydyzacja

Mikroskopia konfokalna Optyczne cięcie sfery przez płaszczyzny konfokalne Obraz CSLM matrycy kolagenowej z rosnącymi fibroblastami wybarwionymi fluorescencyjnymi przeciwciałami rozpoznającymi tubulinę W technice CSLM próbka naświetlana jest spolaryzowanym promieniem lasera podawanym pod różnymi kątami. Emitowana fluorescencja jest poddawana „filtracji” w szczelinie dla wyeliminowania promieniowania pochodzącego z innych płaszczyzn. Zasada działania konfokalnego W efekcie otrzymuje się serię obrazów dla kilkudziesięciu płaszczyzn, których suma daje praktycznie trójwymiarowy mikroskopu skanującego obraz próbki.

Testy ELISA Zasada: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Otrzymuje się przeciwciała rozpoznające antygeny obecne w ścianach komórkowych drobnoustrojów. Konstruuje się koniugaty przeciwciał z markerami fluorescencyjnymi Koniugaty immobilizuje się w studzienkach mikropłytek Do studzienek dodaje się próbki Odmywa się komórki niezwiązane Mierzy się intensywność afektu optycznego, który jest miarą ilości komórek danego gatunku obecnych w próbce