Published with Blogger-droid v1.6.7

Published with Blogger-droid v1.6.7

Published with Blogger-droid v1.6.7

Published with Blogger-droid v1.6.7

Published with Blogger-droid v1.6.7

Published with Blogger-droid v1.6.7

Published with Blogger-droid v1.6.7

mikroorganismer skapar och förändrar miljön och oss

10upphj14 bakterieceller i oss(2kg) vilket är mer än de kroppsegna cellerna

Mikroorganismer: Bakterier, arkeer och encelliga eukaryoter (inklusive svamp)--även virus

det finns 10x virus än bakterier.

Bakterier är minsta organismen på jorden

Bakterier:

-avancerade kontaktsystem- komplexa samhällen

Gröna varets bakterie--pseudomonas aerguinosa (sjukhusinf, brännskador, problem för CF)

Biofilm:

nästan alla bakt kan bilda biofilm. Även blandbiofilm

planktoniska bakterier- fritt simmande, vanliga kolonier..

när det är många på samma plats, utsöndrar signalmolekyler, tillräckligt stark signal, börjar biofilm bildas- 

Kvorumreglering

3D med kanaler

bla bla bla

Mikrobiologisk arbetsmetodik

-Isolera Mikroorganism från andra organismer

HACCP? – produkt kontrolleras där stor risk för kontaminering föreligger, upptäcka problem med microber innan produktlansering

Undvika infektionsjukdommar och antibiotika behandlingar

Viktigt att hindra spridning av oönskade mikroorganismer- med hjälp av vaccin och hygien.- men viktigt att inte tvätta bort allt. Stort behov av bakteriellexponering för immunförsvaret.

Allergier och överkänslighet kan bero på otillräcklig exponering för främmande antigener- ex mikrober i barndommen

Antiseptiskt arbete:

Arbetsmetod som säkerhetsställer icke-kontaminering av prover med oönskade bakterier eller sig själv?

Metoder som i största utsträckning utesluter microbiella föroreningar.

För vanliga bakterier som inte är högpatogena;

·         Allt material, medier och lösningar, sterilt

·         Kärl konstuerade för att förhindra intrång

·         Kärlens mynningar och förslutningar bör flamberas för reduktion av kontaminering, även pipett m.m- eller steril engångsutrustning

·         Sterilisering av arbetsbänk med 70% etanol- tvätta händer

·         Arbeta sittandes för att minimera luftdrag

·         Mekanisk pipetteringsanordning

Högre skyddsklasser- högre säkerhet

Renkultur: förekommer inte i naturen, där är det alltid bland. Även i patientprover

För att urskilja bakteriens egenskaper måste bakterien renodlas. Detta genom att stryka ut, isolera och förflytta  bakteriekulturer. Mindre än 10 % av de odlingsbara bakterierna kan renodlas.

Sterilisering och desinfektion

När bakterie utsätts för bakteriedödande behandling minska bakteriemängden exponentiellt med tid.

Flerträffskinetik

Blandpopulationskinetik

Går inte att döda alla bakterier- därför är sterilisering omöjligt.

En bestämd risknivå- en överlevande mikroorganism/ på 10 000 00 enheter(vilken som helst)

Desinfektion betyder att halten organismer reduceras under den bestämda risknivån.

Så länge de är levande kan de föröka sig

Koloniräkning= levandehaltsbestämning CFU- colony formin units

Steriliseringsmetoder

Allt material ska steriliseras före

·         Värmebehandling

·         Filtrering

·         Strålning

·         Kemiskbehandling

Metod beror på produkt- då det även påverkar godset

Man testar alltid om det fungerar på den mest resistenta bakterien- nämligen sporer av bacillus

b. stearothrmophilus för våtsterilisering

b.subtilis för torrsterilisering

man kan även testa om pyrogener? Genom immunologisk agglutination, en antigen-antikropps reaktion, då den ena sidan är fastkopplad till en bas

Värmebehandling

Snabb, billig och effektiv avdödning. Protein denatureras och membranlipider smälter

Fuktig eller torr- fuktig är effektivare- mer hydrerande, krävs lägre värme inna proteiner denatureras.

Man gör detta i tryckkokare (autoklavering) på 121 grader. Då där även endosporer. Objektet måste tåla värme

Torr: 170 grader i 2timmar.

Därefter odlar man och testar

Filtrering:

För värmekänsliga lösningar och produkter

Fysiskt avlägsnande av mikroorganismer

-filtrets porstorlek spelar roll. Både adsorption och filterporer

Virus och små bakterier kan passera.

Man kan både filtrera vätskor och luft

Strålning: elektromagnetisk strålning-nukleinsyror.

Skadar kromosomer- genom mutation eller apoptos

Använder sig av olika styrka.

Används för sterilisering av värmekänsliga plastprodukter.

Reducerar bakterier i livsmedel( endast kryddor godkänt i sverige)

Kemisk sterilisering:

Måste vara flyktiga

Använder etylenoxid.

Är ett alternatil för värmekänsliga plastprodukter

Detta görs i kammare i 40-50 grader

Reagerar med aminogrupper i protein och nukleinsyror

Påverkar levande material.

Glutaraldehyd: kirurgiska instrument som inte tål autoklavering

Desinfektionsmetoder:

Reduktion av patogena mikroorganismer till så lågt antal som möjligt

Samma agens som används för sterilisering kan i mindre mängd desificera .

Värme: innan rengöring för att minska risken för arbetaren( farliga produkter). Också pateurisering

Strålning: UV-ljus för att reducera yt-kontaminering (lampor i lab)

Kemisk: aldehyder, alkoholer, jod, fenoler, klorföreningar och invertsåpa.

Detta görs på ytor, men med försiktighet.

Tvål, vatten och sprit (70%) räcker långt.

Bakterier:

-små, encelliga haploida

-cellmembran som eukaryoter, flesta bakterier har cellvägg, kan därför inte ta upp näring/partiklar.

Kan ta upp näring i form av solenergi eller lösta ämnen.

Många bakt utsöndrar enzym som löser upp ämnena i omgivningen för  att kunna tillgodogöra sig dem.

Bakterier är den organismgrupp som har störst variation angående näring. Kan även växla näringsupptag och ämnen.

Purpurbakt-ljus, organiska och oorganiska energikällor

Finns alltid en bakterie för ett organisk ämne (använder som energi)

Lever i olika miljöer, men har kraven- vatten och energikälla

-finns kvävefixerande- luft och vatten

Finns bakterier som med hjälp av svampar kan ta upp fosfor ur berggrunder

Bakterier påverkar och ändrar världen/oss

Baktericellen:

Christian gram kom på gramfärgning (1884)

Fixeras vid objektsglas med hjälp av eldslåga, färgas med kristallviolett(primärfärg), Jog-jod-kalium tillsätts, bildar komplex med den primära färgen.

Detta behandlas sedan med aceton vilket avfärgar gran negativa. Grampositiva behåller färgen genom att cellvägged hydreras och stänger inne färgen. Sedan kontrastfärgas detta med saffarin. Båda celltyperna färgas. Men grampositiva tar den blåfärgen över.

Viktigt att använda en ung kultur, för att cellväggarna förstörs med ålder och kan då ge ett gramnegativt resultat. Sen tittar man genom ljusmikroskop och får info om cellväggstyp, form, boendeform m.m tillsammans med kolonins utseende ger tillräckligt info för att bestämma redan kända bakterier

Form:

Det finns encelliga stavar (baciller), runda kocker- som kan vara sfäriska eller elliptiska???? Finns även spiriller, som kan vara böjda eller spiralvridna

Flercelliga: filament mellan cellerna. Kan få differentierade struikturer vid sporulering. Ex myxobakterier eller streptomycet.-

Vanlig rund, eller oval lanceolata.

Para ihop sig-blir diploida.

Eller tetraedrar (4) eller paket (4+4)

Kedja

Eller oregelbunden klase

Världens största bakterie: Epulopiscium Fishelsoni lever i symbios med brun kirurgfisk i röda havet. Är 1mm lång- ”föder” levande dotterceller. Samma släkte som clostridium(stelkramp)

Cellvägg:

En unik kemisk sammansättning i varierande utformning

Gramnegativa har 2 tunna skikt.

Grampositiva har i tjockt skikt.

Peptidoglykan ger cellen dess form. Grampositiva har mkt, gramnegativa har lite

PG består av 2 alternerande sockerderivat NAM och NAG. NAM är helt unikt för bakterier. Har långa oförgrenade kedjor. Har tvärbindningar

Grampositiva celler: Mycket PG (90%), har direkta tvärbindningar (80%)

Har 40 skikt på varandra.

Teikoinsyror (antigen) som delvis sitter utanför PG lagret

De yttre fosfatgrupperna är negativt laddade. Är virulensfaktor- aktiv cytokinproduktion

Har ofta protein lager utanför PG.

Mykomembran: Nukleinsyror i cellvägg är hydrofoba, dvs svårgenomträngliga för vatten.

KAN INTE GRAMFÄRGAS, istället syrefast färgning

Gramnegativa celler: mkt lite PG. ett molekyllager, är 5-10% (viktmässigt) av cellväggen.. har tvärbindningar via peptidbryggor (25%)

Yttermembran: förankrade proteiner och lipoproteiner. Genomkorsas av poriner, släpper igen små oladdade molekyler.

Det inre lagret består av fosfolipider.

Det yttre består av lipid A, NAG-dimer-kopplar. Inåtgående fettsyror (som fosfolipid)

Fosfatbryggor mellan lip A, negativ laddning?

Lip A plus polysackarid blir lipopolysackarid

O-antigenet, immunogenet. Bestämd reaktion med antikropp

Vissa bakterier saknar O-antigen. Lip A är toxiskt hos många gramnegativa celler= Endotoxin

Pyrogent—aktiva cytokiner??

Bakterier utsöndrar endotoxiner under tillväxt (luckrar upp gamla lagret)

En lösning där bakterierna har blivit avdödade kan fortfarande innehålla endotoxiner och därför orsaka sjukdom.

Utrymmet mellan inre och yttre membranet—är det periplasmiska utrymmet. Problem med transport in och ut ur cellen

Utrymmet fyllt med PG?

Cellbihang: Utskott, rörlighet och fästning

Flageller:

Ger rörlighet, inte samma som hos eukaryoter.

Trådliknande strukturer i membranet. Består av proteiner (flagellin) H-antigen???

Monotrick-- En cell som har en flagell—

Lofotrick—en tofs av flera flageller i ena änden

Polära- har enstaka flageller

Peritricka har jämtfördelade flageller

Kemoaktiska – simmar mot exempelvis föda

Fotoaktiska-  simmar mot ljus

Pili/ Fimbrier

Andra utskott än flageller

Mer talrika men kortare och tunnare än flageller

Repeterade proteinunderenhet

Pili: specifika vidhäftnings enheter. Kan fästa på andra bakterier eller celler (patogenitet)

Vidhäftning sker genom Adhesion, som är en molekylär interaktion mellan proteiner på pilus och en receptor (socker)

Är hos gramnegativa löst förankrade

Olika förankringar (inte kovalent)

Curli-pili

Twitching motility

Pili hos grampositiva är kovalent bundna i PG

Stjälkar och skaft:

Vissa bakterier bildar tjocka utskott som är del av cellen/ innehåller cytoplasma

Eller separat bihang, som flagell eller pili

Dessa är vidhäftningsorganeller

Flotationsorgan ger ökad cellyta

Kapslar (glykokalyx:

Många bakterier, exempelvis i kroppen omges av en slemkapsel (polysackarider)

K-antigen?

Ger skydd, förutsättning för patogen??

Och/eller slemlager EPS??? Matrix- heterogen polysackarid matrix---viktigt i biofilm

Cellinnehåll:

Saknar membranomgivande organeller

Saknar  cellskelett

Avsaknad av kärnmembran ger snabbt svar på förändringar- genom en proteinsyntes utan extra tid för mRNA transport (mognad)

Cellmembran och organeller:

·         Transport in/ut

·         Proteinsyntes till membran/cellvägg eller för export (50%) är membranbundet

·         Respiratorisk elektron transport

·         DNA syntes

Cyanobakterier

Membranavgränsade tylakoider, klorofyll, fotosyntes—klorosomer som innehåller pigment

Hur`??

Cytoplasma:

Ribosomer (ickemembranbundna)

Proteiner

Intermediär metabolism

Biosyntes

Viskös

10x långsammare diffusion än vatten, 3x långsammare än eukaryoter

Cytoskelett: har strukturella roller, inte transport

Homologer till alla eukaryota delar

ftsZ ”snör av” modercell vid delning (microtubuli)

MreB segregerar DNA’t till dottercell, organiserar cellinnehåll (microfilament, ex aktin)

Crescentin- böjda formen, stödjestruktur innanför cellmembranet, (intermediära filament)

Kromosomer och plasmider:

Nukleotid, nybildade proteiner neutraliserar minusladdningarna hos nukleinsyrans fosfatgrupper, som annars skulle sprida ut nukleinsyra i cytoplasman

Kromosomer: har cellens livsnödvändiga gener
runda, linjära, en eller flera
haploida, genetiskt identiska

Plasmider: gener som kan undvaras i vissa livsmiljöer
cirkulära och linjära plasmider
Replikation oberoende av den kromosomala replikationen, men kan vara kopplade för specifika antal??

Utan kärnmembran kan translationen påbörjas innan syntes av mRna molekyler är avslutade. Ingen mognad krävs, därför en snabbare reaktion än i eukaryoter

Sporer: vilostadie vid näringsbrist

Expospor: olika bakterie sorter kan bilda dessa, som bildas ur vanliga vegetativa celler-

delvis uttorkade. De får et annorlunda, mer motståndskraftigare hölje

Streptomycet—bildar hyfer ( som svamp), snör av enskilda celler ur hyfer???

Myxokocker- aggregerar, kvorumreglerad, signalmolekylpeptid i tillräckligt hög koncentration stimulerar sporbildning. 80% av cellerna lyserar och ger näring åt de sporbildade

Endosporer: ex Bacillus clostridium

Bildas i vegetativa celler, genom noggrant reglerad diffussionsprocess

Dessa blir extremt resistenta mot både värme och uttorkning- relativt okänsliga mot strålning och kemiska desinfektionsmedel.

Uppkommer genom diffussion i baktericell-assymetrisk celldelning följs av att den mindre cellen (försporen) endocyteras av spormodern (innanför cellväggen) spormoderns DNA bryts ned och dör. Det bildas cortex mellan den inre och den yttre spormembranet( av PG) dock lite avvikande från cellväggen. Utanför det yttre spormembranet finns ytterligare ett lager av proteiner med ett stort inslag av cystein och hydrofoba aminosyror( sporhölje)- mycket ogenomträngligt och ger ett bra skydd

Dehydrering och kalcium ansamling ger en bra värmeresistens.

Endosporen frigörs genom lysering.

Man har hittat endosporer i bärnsten som är cirka 25-40 miljoner år

Utväxt- germinering

Aktivering kan ske genom fysisk skada, strålning, värme..

Groddutväxt kräver stimulerande faktor, ex aminosyror, Mnjoner—då bryts cortex ner av enzymer i sporen

Utväxt- kräver gynnsamma näringsförhållanden, sporhöljet sprängs och tillväxt sker

EPULOPISCIUM- celldelning genom septumbildning?? ---båda får nya cellväggar, sen spricker modercellen

Metabolism och tillväxt: särskiljer bakterier från andra

De har fler metaboliska reaktioner och de kan växla emellan

Katabolism-sammanfattar både nedbrytandet av molekyler till 12 universella prekursorer och anabolismen, som är uppbyggandet med prekursorerna.

Katabolism är oxidation

Anabolism- reduktion

Näringskrav:

 För att kunna sätta en diagnos på en bakterieinfektion krävs att bakterien ska kunna odlas. Då behöver man kunskap om bakteriens näringskrav och miljö. Många mikroorganismer går fortfarande inte att odla

Förekomsten av ett visst genom används som identifikation av nukleinsyra?

Man gör både pcr och metagenomik

Bakterien behöver tillgång av grundämnen för att bygga nya molekyler.

Macronäring: (krävs i större mängd) C, N O, P och S

Micronäring- (krävs i mindre mängd) Järn

Prototrofa: kan bilda det de behöver

Auxotrofa: behöver tillförsel av vissa organiska föreningar (vi är sånna)

Olika bakterier, olika odlingsbara

Beroende på energikälla:

Organotrof- organisk, alltid heterotrofa, oftast samma källa för båda och reduktionskraft?

Litotrof: oorganisk, oftast autotrof, olika källor

Fototrof- ljus, oftast autotrof, men fotoheterotrofi är vanligt förekommande hos hos purpur och gröna glidande bakt, olika källor

Beroende på kolkälla:

Heterotrof- organsikk, alltid samma källa som organotrof, kan även vara fototrof

Autotrof: oorganiska, större behov av reduktionskraft, då coldioxid är så oxiderad ( antagligen därför många blågröna lever fotoheterotroft istället)

Upptag av näringsämnen

Osmotrof- bara lösta ämnen, pågrund av hård cellvägg

Utsöndrar enzym som bryter ner och löser ämnen

Kan ta upp ämnen på samma sätt som våra celler

Är reglerad till att använda bästa energikällan

Vi utvinner själva energi som reduktionskraft, och kol ur organisk föda. Många bakterier gör på samma sätt

Många bakterier har olika källor för alla 3. Men genererar redox balans. Dvs NAD och NADH är i balans

Energi upptag genom, fermentation- substratnivåfosforylering

Membranfosforylering ger energi till respiratoriska och fototrofa

Kemotaxi, eller fototaxi----

Att aktivt somma mot e källa

Miljöfaktorer:

Fil-krav på bestämda miljöfaktorer

Trof- okej, men växer bättre under andra förhållanden

Optimum—växer snabbast

Tolerensintervall—kan växa inom

Förändring ger en signal, som ger en respons

Tvåkomponentsystem, reglerande, ger svar på miljöförändringar, t ex osmos

Kvorumreglering—populationstäthet, produktion av ex antibiotika, biofilm m.m

Osmotiskt tryck:

Utnyttjas vid saltning/konservering, även socker kan användas på samma sätt

Bakterien kan pumpa in och syntetisera kompenserande osmolyter—som ökar det inre trycket

e.coli—har ett tvåkomponentsystem

ändrad yttermembran poriner, kompenserar för laddade joner på utsidan genom att öka cellväggens negativa laddning.

Haloarkeer är halofila- de har ett anpassat proteinsyntesmaskineri, de dör vid låg salthalt

Temperatur:

Psykotrofa- växer bra vid låg temperatur <10 grader, dvs kylskåpstemp.

Mesofila—bra vid kroppstemperatur

Termofila och extremt termofila >50 grader

Bakterier i låg temperatur har högre halt omättade fetter i membranet, vilket gör att de kan  behålla sin fluiditet

Bakterier i hög temp har mer mättade fetter i membranet.

DNAt är mer kompakt packat i högre temperaturer och det går mycket energi till reparation av DNA och cellen

Syre:

Aeroba- måste ha egenskapen att kunna avgifta syrederivat—superoxider

Obligat anaeroba- kan inte oskadlig göra superoxid eller väteperoxid. Exempel är clostridier och bakteroides m.m

Obligat aeroba- de flesta litotrofa. Använder bara syrgas som elektron mottagare vid energi utvinning

Obligat respiratoriska—tål inte fermentering, ex pseudomonas

Fackultativt anaeroba- aerobt och anaerobt, styrs av 2komponentsystem ex enterobakterier och bacillus

Micro aerofila_ kräver syre, men tål inte luft, måste ha i mycket mindre mängder. Ex helicobacteripylori

Aerotoleranta anaeroba- tål syre men använder inte till energi utvinning

Strålning:

Korta våglängder/ strålning skadar makromolekyler (DNA)

UVljus- Dimerer

Strålningsskador inducerar reparationssystem, ex SOS hos e.coli.

Tät packning och bra reparation, eller bra skal, kan hjälpa/skydda mot strålning

Hög mangan koncentration inaktiverar reaktiva syreformer och skyddar de nzym som ansvarar för reparationerna.

pH:

de flesta naturliga miljöerna har 5-9

alla organismer har neutralt intracellulärt pH. Organismernas metabolism påverkar omgivningens pH genom att:

Sänker pH: Litotrof oxidation av svavelföreningar till sulfat eller kväve-nitrit, nitrat, samt fermentering av kolhydrater

Höjer: respirering av fermenterade produkter, anaerob resperation med nitrat eller sulfat som elektron mottagare, nedbrytning av aminosyror--- till ammoniak

Måste investera energi för att behålla neutral cytoplasma, genom att anpassa energiutvinningsvägar och bildar protein(jonpumpar) (ex salmonella)

Helicobakter produceras för att höja pH i magsäcken

extrema acidofiler ---Arkeer  <3- ökar den negativa laddningen på cellytan

alkalifiler-- >9  får svårt med protonpotentialen över cellmembranet.

Vissa genererar natriumpotential istället för att generera ATP

Mjölksyra sänker pH till en nivå som är svårt för andra bakterier (fermenterar socker och kolhydrater)

Odling:

Anaerobklockor

Anaerobinkubator (Pt- katalysator)

Reducerande agens, cystein el liknande

<10% har/kan odlas i renkulturer

I naturen är renkulturer existerande, utan bakterier lever i blandkulturer och kan ta hjälp av varandra/ vara beroende

VBNC- ett icke klarlagt fenomen där bakterier som borde vara odlingsbara inte är det.

Vilande- Dormant

Ett odlingsprov från en patient kan visa negativt på bakterieinfektion, trots att det är..

Bakteriologisk provtagning/odling sker på agarplatta ( få bakterier kan bryta ner agar)

Agar: smälter vid 98 grader och stelnar vid 40 grader. Endast 0,4 procent agar i en agarplatta/gel (lite olika beroende på producent)

Odlingsmedier:

-allmänna odlingsmedier tillåter växt av olika bakterier- för att ta reda på mängden bakterier

-selektiva- speciell art, gynnande ämnen för en art och hämmande för andra

Differentierade- tillåter flera arter, tillsatt indikatorsubstanser- skiftande utseende (koloni) t ex pH indikatorer. När kolhydrater förbränns bildas syror

Mätmetoder:

Turbidimetri- mäter grumlighet, en spektrofotometer används och bakterierna sprider bort ljuset och en optisk täthet kan mätas. Frånvaron av ljus= mängd bakterier

Mikroskopisk räkning- i räknekammare med rutor/fördjupningar- räknas i fasmikroskop

Coulter- räknare, cellsuspension rinner igenom kapillärer, suspensionens ledningsform ändrar vid cellpassering- räknar celler

Betsämning av levandehalt- seriespädningar, utspridning på agar- räknar kolonier efter inkubering

Tillväxtfas/lag-fas: ökning av bakteriemassa innan antal bakterier ökar- tillväxt innan delning

Log-fas: växer exponentiellt, tillväxten begränsas så småning om av näringsbrist och ackumulering av avfall, samt yttre förhållanden

Stationär-fas: bakterierna är metaboliskt aktiva, lika många föds som dör

Långvarigt stationär-fas: de flesta dör(dödsfas) få förblir viabla/levande

I stat och långstat sker en minskning i metabolism och storlek, genomgår anpassning- induktion av olika stressoperon.

En föranpassning sker inför eventuella missgynnsamma betingelser under viloperiod med svält och dåligt med anpassningsmöjligheter.

Detta är inte exponentiellt i naturen

Svältanpassning

Aktivt uppsökande av nya energikällor (taxi), uppfattar koncentrationsskillnader eller ljus/tid. Che systemet. Gramnegativa (e.coli)s 2komponentsystem styr flageller mot koncentrationerna. Byter slumpvis riktning, men anpassar tiden för simningen i relation till koncentrations skillnaderna. Äver halobakterier(arkeer)—där membranproteinerna känner av ljus.

Effektivare upptag av begränsade näringsämnen (upptagningssystem)
låga externa koncentrationer av ämnen ger(inducerar effektivare upptagnings system. 2 komponentsystem reagerar på låga koncentrationer.
svårt att skilja på kolsvält och energisvält
hos e.coli blir sockertransport sytemet med högre affinitet för sockret, än de som induceras vid energisvält

Vilostadier: är normaltillstånd
spor—sekundärmetabolism och sporbildning
avältanpassning—blir mindre, rundare celler med mer kondenserad sytoplasma och ökad tolerens för extern stress, exempelvis extern osmotisk chock, värme, kyla, oxidation. Membranåotentialen ändras inte, men RNA och proteiner i cellen bryts ner till energi. DNA är dock stabilt, med viss syntes.
det finns data som visar på att det kan ske selektiv apoptos i en population för att hjälpa polutaionens överlevnad.

Sekundär metabolism och staionärfasmetabolismen är olika.

I den stationära metabolismen är samma som aktiv tillväxt—hålla liv tills bättre näring finns tillgängligt. Detta med omställning av metabolismen och morfologiska omställningar

Sekundärmetabolism—bildande av nya makromolekyler(komplexa) krävs inte för vanligt vegetativa, utan bidrar till överlevnad genom möjlig differentieringa. Biosyntes av metaboliter kräver 30 steg med bestämda/specifika enzymer. Det är närliggande gener som styr detta.

Man kan dela in sekundärmetaboliter i 2 huvudgupper:

Stimulerar differentierad tillväxt av den egna eller andra orgnaismer

Hämmare, som hämmar andras tillväxt genom antibiotika

Fritt simmande/planktoniska bakterier kan ge akuta infektioner, medan biofilm kan ge kroniska infektioner med 1500 gånger lägre känslighet för antibiotika.

Biofilm: bildar inte exotoxin, men infektionshärd kan frisätta toxinbildande planktoniska bakterier.
står för 65% av infektionerna hos människor. Är även väldigt vanligt hos/på konstgjorda delar, som t ex implantat, höfter, hjärtklaffar m.m

Transduktion:

Generell transduktion inleds med att en bakterie infekteras med en fag som inte bryter ner bakteriens DNA fullständigt, eller att en lysogen bakterie induceras

Vid sammansättningen av nya virioner kan bakterie DNAt av misstag packas in i ett faghuvud(kromosomdelar eller plasmid) den nya fagen infekterar andra bakterier. Fag DNAt kan inte utvecklas i de infekterade cellerna eftersom att fagens egna DNA saknas/bryts ner i den nya bakterien.
plasmid och dna fragment kan med ori och replikationsfunktioner etablera självständig replikation i mottagarcellen. Eller integreras via omvänd transkription.

Specifik transduktion initieras vid induktion av lysogen. Om profagen inte skärs ut exakt kommer istället en del av bakteriens DNA induceras och replikeras med fag DNA och medpackas vid mognad.
transduktionen blir specifik eftersom att det bara är det dna som finns intill det ställe där fagens  DNA är är integrerat som kan transduceras. Eftersom att fagens integrering är väldigt specifik blir det nästan alltid samma/de intilliggande  generna som transduceras

 Transformation  överföring av fritt DNA, specifika DNA sekvenser binder till protein på cellytan och kan sedan transporteras in i cellen som protein-DNA-komplex via speciella transportproteiner, som är homologa till de proteiner som exporterar DNA vid konjugation. Det är som regel bara den ena DNA strängen som transporteras in i cellen, den andra bryts ner och används som näring. Enkeltrådigt, kan då inte brytas ner av restriktionsnukleaser. Sen behöver det replikeras in i cellens DNA om det inte kan etablera sig som självständigt replikon

Konjugation Styrs av överföringssystemet Tra som omfattar flera gener som kodas från plasmider
Pilus adhererar till receptorer på en annan/mottagar cell. Vilket leder till fysisk kontakt. Endonukleas klyver den ena plasmid DNA och lämna 5primänden fri. Dras över till mottagarcell. Det blir då nysyntes av den andra strängen i givarcellen. Överföringen är på något sätt skyddad, med okänt komplex? Det sker sen nysyntes av DNA strängen i mottagarcellen.

Mobilt DNA upptäckes i majs (eukaryot)
förmåga att förflytta sig i eller mellan genom- antingen genom att det skärs ut och rekombineras in någon annanstans, eller genom att det replikeras och en kopia rekombineras in någon annan stans.

Det enklaste mobila DNAt är en insertionssekvens. Denna har omvänt upprepade sekvenser dvs är identiska i båda ändarna- kodar för enzymet transposas- som katalyserar rekombinationen. Mobilt DNA har en mutagen egenskap.
eftersom att DNAt är identiskt i båda kanterna kan en så kallad transposon bildas. Antibiotika resistens brukar befinna sig i transposomen i plasmiderna. Som kan föras över mellan celler/bakterier. Evolutionen underlättas av att olika egenskaper lätt kan kombineras och tryck ger selektion/evolution.

Fylogenetisk klassificering:  på släktskap genom nukleinsyror igenom och aminosyrasekvenser i proteiner.

20 olika grupper.

Monofyletiska grupper: inkluderar alla avkommor. Bukettregel (ex cyanobakterier)

Detta är den enda egentliga indelningen som används idag, på gennivå/analys. Så kallad taxonomisk

Fenetisk klassificering:  identifikation med hjälp av morfologi och metabolism.
identifierar undergrupper sk.

Serotyper (på t ex antigener)

Biotyp  karakteriseras på specifik biokemisk eller fysiologisk egenskap

Patotop  patogen egenskap

Morfotyp  morfologisk egenskap

Fagotyp  lyseras av en bestämd fag.

Dock visar detta inte släktskapen med varandra

Bakteriegrupper

Deinokocker:  de mest strålningsresistenta organismerna 1500gray (e.coli tål 60, vi tål 2,5-10g). DNAt är ovanligt kompakta i sin organisation. Har effektiva reparationssystem.
Deinococcus radiodurans och D.Radiophilus

Grampositiva:

Firmicutes: en av 2 gramnpositiva fyla. Jordbakterier som är viktiga för kretsloppen.
bacillus återför kväve till luften(fakultativt respiratoriska/fermentiva)
clostridium obligatoriskt fermentiva—kan fixera kväve anaerobt
endosporbildande

Aktinobakterier:  organoheterotrofer och hyfbildare. och viktiga jordbakerier (ger jorden sin lukt). Många kan fixera kväve, både frilevande och i symbios.
streptomyces producerar antibiotika och antibiotika resistens. Lever av cellulosa och andra makromolekyler. Bildar sporer
corynebakterium orsakar difteri
propionobacterium obligat fermenterande vars kopiösa koldioxidproduktion orsakar hålen i schweitzer ost.
mykobakterier TBC

Cyanobakterier: blågröna bakterier/alger. De viktigaste fototrofa primärproducenterna hos bakterier. De är obligat fototrofa och aeroba
producerar syre från ljusenergi och vatten. Alla assimilerar kol och fixerar kväve. Både själva och i symbios
endosymbiotiska cyanobakterier- kloroplaster, både encelliga och filamenterade.
Trichodesmium är den viktigaste primärproducenten och kvävefixeraren i tropiska hav
en del filamenterade cyanobakterier  bildar heterocystor- morfologiskt differentierade, där kvävefixeringen sker

Spiroketer  obligat fermenterade och anaeroba, och fakultativt respiratoriska/fermenterande
långa smala celler med endoflageller (mellan olika skikt i cellväggen)- skruvar sig fram i viskösa lösningar ex slam och gyttja:
ttreponema syfilis och borrelias

y-proteobakterier  stor versetil gruåpp där alla energi utvinningar och närings utnyttjande finns representerade. Ofta hos fakultativa organismer
många i symbios med flercelliga organismer ex. haemophilus och enterobakterier (serratia, salmonella escherichia m.m)
normalflora- men kan ibland ge sjukdomar. Kan också infektera åkrar.
pseudomonas aeruginosa- obligat respiratorisk bakterie med förmågan att bryta ner stort antal ovanliga kolföreningar..orsakar ofta sjukhusinfektioner. Är mkt resistent.
vibrioner har ungefär samma ekologiska roll i akvatiska system som enterobakterierna har i det terresta. Vissa som lever i symbios sänder ut ljus från speciella ljusorgan hos vissa marina djur. Även en del patogener- t ex kolarabakterien. Legionella- är ett lunginflammationsbakterie, sprids lätt på sjukhus genom ventilation och vattenledningar. Inaturen lever den gärna i symbios med amöbor.
gruppen innefattar även en del svavel och metanoxiderande litotrofer- en viktig primärproducent som lever av vulkan utsläpp på havsbotten. Understödjer samhällen av marina evertebrater. De är som regel obligat respiratoriska. Deras värdar har helt anpassat sig till sin endosymbioiska partner. Tar inte upp organisk föda utifrån.
litotrofa bakterier används i grovindustrin för att laka ut ädelmetaller och uran. Förekommer i regel som sulfider i malmen. Sulfiden blir sulfat, som sen blir lättlösliga metallsulfater.

Symbios: de flesta encelliga organismerna saknar möjlighet till att specialisera sig (olika organ). Genom symbios med andra organismer kan de utnyttja andra nergikällor effektivare och i allmänhet samarbeta,
oorganiserad symbios i Rhizosfär, lösa tillfälliga interaktioner med flera organismer.
direkt eller indirekt utnyttjande av växtrotstrådar och genom metabolism underlättar det växtens kväveförsörjning och och mineralupptag. Kan även ibland hindra och skydda från patogena angrepp- Normalfloran hos oss och andra djur fungerar ungefär på samma sätt.

Beroende av symbios.. den ena eller båda parterna kan vara beroende av symbiosen, ex foto eller litotrofer står för energiförsörjningen till organotrofa bakterier som inte klarar sig utan sin symbiont.

Alla eukaryoter är beroende av endosymbiotiska bakterier, eftersom mitokondriernas och kloroplasternas ursprung är bakteriellt och fritt levande.

Symbios med avseendet kol är det vanligaste.

Ex lavar bildas i symbios med en svamp och en fototrof, grönalg eller cyanobakterie. Svampen får kol upptag och mineraler. Bakterien får skydd mot ex uttorkning.

Konsortier: (sammansluttning av olika microorganismer) består av en foto eller litoautotrof tillsammans med en heterotrof bakterie. Den heterotrofa använder autotrofens assimilerade kol, autotrofens fördel ofta okänd.
foto och litotrofer lever ofta som endosymbionter hos både encelliga eukaryoter (ex nässeldjur och mollusker) ger sorganiska föreningar och får predatorskydd.

Symbios med flercelliga: ex rörmaskar har förlorat förmågan att ta in näring och är helt anpassade till att ta upp näring genom endosymbionten.. endosymbiotiska litoautotrofa svaveloxiderande bakterier får svavelväte, koldioxid och syre från maskens gälar och förser den med organisk föda.

Bioremediering: utnyttjar biologiska metoder för att reducera mängden föroreningar i miljön (xenobiotika- främmande ömnen) innebär nästan alltid att en bakterie som kan använda föroreningen som kol och energikälla tillsätts för att bryta ner till mindre toxiska produkter. Om ett ämne begränsar tillväxten hos den naturliga bakeriefloran, kan tillförsel av detta öka nedbrytningshastigheten. Ex järn tillsäts vid oljeutsläpp. Många katabolitiska enzym är plasmidkodande- dvs lätt öerförbara. Då kan man genetisk överföra, förbättra/förnya xenobiotikanedbrytning.

Kolets kretslopp:  autotrofa bakterier och arkeer assimilerar koldioxid till organiska föreningar. (även kloroplaster hos växxter och litotrofer på havdjupet)
assimilering av koldioxid
Nedbrytning- sker även en del respiration (koldioxid)
fermentering
metanogenes
Metanoxidation—blir sen koldioxid

Kvävets kretslopp:

Svavels kretslopp:

Växterna tar upp svavel i form av sulfatjoner (SO4 2-) . Dessa används för uppbyggnad av
proteiner. Detär av dessa växtproteiner djuren får sitt svavelbehov täckt. Vid nedbrytningen av
växter och djur frigörs svavlet som divätesulfid. Detta används av svavelbakterier som oxiderar
divätesulfiden till sulfat. Därmedär kretsen sluten och växterna kanåter igen ta upp svavlet.