Proszę Państwa, oto przedstawiam: Bakterie. Jeżeli myśl o mikrobach przejmuje Was dreszczem, to zapraszam. Spróbuję Wam pokazać, że nie są to paskudne potwory, które trzeba zniszczyć za wszelką cenę.
Kategorie: Wszystkie | Biotechnologia | Co bakteria ma w środku i po co? | Historyjka | Portrety | Różne dziwne słowa | Sposoby na życie | Zachowania
RSS
wtorek, 29 lipca 2008
Zemsta zza grobu

Nawet bakterie bywają mściwe. A właściwie nie one same, co ich plazmidy. Plazmidy są dodatkowym obciążeniem dla komórek, a jeśli występują w komórce w jednej tylko kopii (czy nawet w kilku), to podczas podziału komórki mogłyby zostać zgubione choćby przez czysty przypadek, gdy bakteria „zapomni” go zreplikować lub „pomyli się” i obie kopie zostawi w komórce rodzicielskiej. Komórce opłaca się pozbyć plazmidu, jeśli nie niesie on genów aktualnie jej potrzebnych – po prostu pozbywa się zbędnego bagażu. Komórka bezplazmidowa może się wtedy stać bardziej konkurencyjna, gdyż energię zaoszczędzoną na replikacji niepotrzebnego DNA może zainwestować na przykład w pobieranie związków pokarmowych z podłoża, może rosnąć szybciej i częściej się dzielić, stopniowo powodując że z populacji znikną komórki niosące plazmid.

A jednak tak się nie dzieje. Plazmidy bardzo nie chcą znikać, dlatego wykształciły szereg strategii zapobiegających ich zgubieniu przez komórki. Jeden z nich jest nazywany zemstą zza grobu.

Jak to działa? Plazmid koduje dwa geny: trucizny i antidotum. Dopóki ich produkty są w równowadze, antidotum hamuje zabójcze działanie toksyny, ale gdy zabraknie antidotum, toksyna może dotrzeć do swego celu (np. zaburzając procesy naprawy DNA, procesy oddechowe, syntezę białek – zależnie od trucizny) powodując śmierć komórki. Sęk w tym, że toksyna jest bardzo stabilna i długo utrzymuje się w komórce, a antidotum jest niestabilne – cząsteczka jest szybko degradowana, więc aby spełniać swą funkcję musi być stale produkowana. Dopóki komórka posiada plazmid wszystko jest w porządku. Może się zdarzyć, że po podziale komórka potomna nie dostanie plazmidu, ale bardzo prawdopodobne, że wraz ze wszystkimi białkami obecnymi w cytoplazmie dostanie również toksynę i antidotum. Gdy niestabilne antidotum zdegraduje, dużo stabilniejsza trucizna będzie nadal obecna, niehamowana już w żaden sposób przed wykonaniem swojego zabójczego działania. Komórka bezplazmidowa ginie – a więc system ten pozwala na utrzymanie plazmidu w populacji, ale nie w pojedynczej komórce. W tej sytuacji komórka jest uzależniona od posiadania plazmidu – inne określenie tego systemu to system addykcyjny.

mikrozul

piątek, 28 marca 2008
Bakterie usypiają

Wszystkie bakterie poza nielicznymi wyjątkami posiadają ścianę komórkową zbudowaną z mureiny czyli peptydoglikanu, czyli związku będącego siecią złożoną z reszt peptydowych (kilkuaminokwasowych) i cukrowych. Mureina stanowi formę szkieletu i zbroi dającej mechaniczną ochronę (nie chroni przed przenikaniem cząsteczek, na przykład antybiotyku). Podlega ciągłemu obrotowi, stale się zmienia, część jest degradowana, a część powstaje na nowo, gdy komórka dzieli się i rośnie. Peptydoglikan jest bardzo złożonym związkiem, więc w jego obróbce bierze udział bardzo wiele enzymów, a ponieważ bez mureiny bakteria długo nie pociągnie, są one dobrym celem dla antybiotyków.

Nasz organizm produkuje enzym zwany lizozymem, który degraduje mureinę, powodując powstanie wielu muropeptydów - cząsteczek zawierających resztę cukrową połączoną z różnej długości peptydami, które mają dośc istotne znaczenie dla naszego samopoczucia, gdy zachorujemy (ale walczymy): niektóre z nich działają usypiająco, inne podnoszą temperaturę. Fragmenty mureiny są też wabikiem dla komórek układu odpornościowego, ale to już zupełnie inna historia.

Nieco więcej o ścianie komórkowej w tekście Modny bakcyl :)

piątek, 21 grudnia 2007
Mikrolampki choinkowe

mikrolampki choinkowe

 

(zdjęcie pochodzi z podręcznika “Mikrobiologia. Różnorodność, chorobotwórczość i środowisko”; A. A. Salyers i D. D. Whitt; wyd. PWN)

Widoczne na fotografii bakterie wytwarzają granule siarki, które załamują światło, dzięki czemu obserwowane pod mikroskopem mikroby wyglądają, jakby świeciły na kolorowo. Bakterie na tym zdjęciu nie zostały sztucznie pokolorowane.

Siarkę, wewnątrz- lub zewnątrzkomórkową mogą gromadzić bakterie z rodzajów m.in.: Beggiatoa, Thiotrix, Chromatium, Achromatium, Allochromatium, Acidithiobacillus, Ectothiorodospira, Thiomargarita.

 

poniedziałek, 30 lipca 2007
Enzymy
Gdy słyszymy to słowo, pierwszym nasuwającym się skojarzeniem jest często trawienie pokarmu w naszym przewodzie pokarmowym, dokonywane przez wyspecjalizowane enzymy trawienne.

Jednak enzymy zostały po raz pierwszy odkryte nie u człowieka, lecz u drożdży. Stąd też się wzięła ich nazwa. Z greckiego „en” oznacza „w”, natomiast „syme” oznacza „drożdże”.

Choć procesy trawienne są bardzo istotnymi reakcjami enzymatycznymi, to są one tylko niewielkim ułamkiem tego, co potrafią te białkowe cząsteczki.

Na czym polega fenomen działania enzymów? Dlaczego są one tak istotne dla funkcjonowania wszystkich organizmów żywych? Przecież często mówimy o tym, że „spalamy” kalorie, czyli „spalamy” cukry i tłuszcze (czasami także białka), dzięki czemu nasz organizm otrzymuje odpowiednią porcję energii, a my jesteśmy w stanie utrzymać odpowiednią figurę. Cóż ma to wspólnego z enzymami? Wszyscy wiedzą przecież, że cukier, tłuszcz, czy białka (np. zawarte we włosach), doskonale się spalają i nie potrzeba do tego żadnych dziwnych enzymów, wystarczy jedna zapałka. Wiadomo jednak, że każde spalanie wiąże się z bardzo wysoką temperaturą. Gdyby organizmy żywe wybrały taką formę uzyskiwania energii, skończyłoby się to niemożliwym do przeżycia przegrzaniem komórek i organizmu i śmiercią. Organizm nie może sobie więc pozwolić na proste, niekontrolowane, spalanie chemiczne. I właśnie tutaj przychodzą z pomocą enzymy, które umożliwiają zachodzenie reakcji w sposób kontrolowany i chronią nas przed katastrofą.

Dzieje się tak dlatego, że do zapoczątkowania procesów chemicznych w organizmie (zarówno tych prowadzących do niszczenia cząsteczek, jak i ich syntezy), konieczna jest odpowiednia dawka energii, zwana energią aktywacji. Aby reakcje chemiczne analogiczne do tych zachodzących w organizmie mogły przebiegać w odpowiednio krótkim czasie, konieczne jest zapewnienie odpowiednio wysokiej temperatury. W wyższej temperaturze cząsteczki stają się bardzie „ruchliwe”, dzięki czemu częściej „spotykają” się ze sobą i reakcja zachodzi szybciej i sprawniej. Enzymy pozwalają ominąć tę pułapkę. Dzięki swej budowie ułatwiają kontakt ze sobą reagujących cząsteczek i umożliwiają zajście reakcji w temperaturze, która nie grozi zniszczeniem organizmu. Bilans energetyczny takiej reakcji jest identyczny, jak prostej reakcji chemicznej, jednak może ona zachodzić w niższej temperaturze. Opisana powyżej właściwość enzymów spowodowała, że zostały one nazwane biokatalizatorami.

niedziela, 29 lipca 2007
Białka. Rzecz bynajmniej nie o jajku.
Dzisiejsza notka jest bardziej ogólna - dotyczyć będzie zagadnienia aktualnego dla wszystkich organizmów.
Białka zbudowane są z aminokwasów (aa, od ang. aminoacid), których wykorzystywany zestaw jest stały dla wszystkich organizmów i liczy 20 cząsteczek o różnej budowie i właściwościach, zapewniając ogromne bogactwo i różnorodność białek.
Informacje o białkach zapisane są w DNA: geny kodują białka. Każde trzy kolejne zasady azotowe kodują jeden aminokwas. Ciąg aminokwasów tworzy białko.  Bardzo małe białka zbudowane są z ok 60 aa, bardzo duże mogą ich mieć kilka tysięcy. Przyjmuje się, że średnie białko bakteryjne składa się z około 330 aa (czyli koduje go odcinek DNA o długości ok. 1 kb).
Białka razem z DNA odpowiadają za istnienie i trwanie życia, a naukowcy zajmujący się nimi przekonują, że "ich" cząsteczki są ważniejsze. DNA potrzebuje białek, aby ulec replikacji i przekazaniu do potomnych komórek, białka potrzebują DNA jako matrycy, z której powstaną.
W komórkach białka (czasem w połączeniu z pomocniczymi cząsteczkami) regulują zachodznie wszelkich procesów, jak na przykład przemiany metaboliczne, wzrost i podział komórki, pobieranie i wydalanie związków do środowiska, odbieranie i przekazywanie sygnałów, również modyfikowanie kształtu i funkcji innych białek, a także budują różne struktury, jak na przykład rzęski.
Nasza dieta jest bardzo złożona, ale niektóre bakterie przeżyją i rozmnożą się, jeśli do zjedzenia dostaną tylko zestaw kilku prostych soli i jakieś źródło węgla, np. glukozę lub kwas cytrynowy. Korzystając z informacji zawartych w swoim DNA bakteria prawie z niczego stworzy bardzo skomplikowane "coś": wytworzy potrzebne białka, a z ich pomocą przetworzy otrzymane składniki na wszystko to, czego porzebuje do przeżycia i prawidłowego funkcjonowania.
wtorek, 17 lipca 2007
Po raz pierwszy
 

po polsku, w Internecie, rzetelnie zebrane informacje o wiolaceinie

Barwnik wytwarzany przez kilka gatunków bakterii, z których dobrze poznane są 4: Chromobacterium violaceum, Janthinobacterium lividum, Iodobacter fluviatilis i Pseudoalteromonas luteoviolacea. Związek ten ma masę cząsteczkową 343,33, jest słabo rozpuszczalny w wodzie, ale dobrze w innych rozpuszczalnikach: metanolu, etanolu, acetonie, tetrahydrofuranie. Wiolaceina reaguje z H2SO4 dając roztwór o zabarwieniu zielonym, a z NaOH – również zielony, ale szybko zmieniający się w czerwono-brązowy.

W komórkach wiolaceina powstaje z jednego prekursora – tryptofanu, ale do jej powstania niezbędny jest także tlen cząsteczkowy: przykładowo C. violaceum można hodować beztlenowo, ale kolonie są wtedy bezbarwne.

Nie wiadomo po co bakterie wytwarzają ten związek. Najbardziej prawdopodobne wytłumaczenie jest takie, że barwnik ten jest szkodliwy dla niektórych pierwotniaków żywiących się bakteriami: utrata kilku bakterii z ich populacji jest kompensowana pozbyciem sie drapieżnika, wprawdzie bezzębnego, ale jednak siejącego postrach. Dla niego jednak posiłek złożony już z 3 bakterii może być ostatnim posiłkiem, z kolei dla bakterii strata tych trzech jest niezauważalna. Taki bakteriowy muchomor;)

środa, 11 kwietnia 2007
Zatrzepotała zalotnie rzęskami
 

a on aż fiknął z zachwytu.

Kiedy mikrob dostrzeże intersującą laseczkę, bardzo chciałby się do niej zbliżyć. U wielu bakterii przemieszczanie się jest możliwe dzięki posiadaniu rzęski, jednej lub wielu. Rzęski są długie i półsztywne, a wprawione w ruch obrotowy potrafią nadać niezłe przyspieszenie – nawet kilkadziesiąt długości ciała na sekundę. Rzęski mogą być bardzo różnie rozmieszczone na powierzchni mikroba, a kluczem do uzyskania jakiegoś sensownego kierunku ruchu jest synchronizacja ich pracy.

Wyobraźmy sobie, ze wkładamy bakterię do probówki z roztworem fizjologicznym – sama woda z odrobiną soli, nic nie pachnie, nic nie kusi. Bakteria przemieszcza się chaotycznie, płynie trochę w jednym kierunku, a jej rzęski są uporządkowane, ale za moment robi się kołtun, każda rzęska kręci się we własnym rytmie, a bakteria koziołkuje, by za chwilę znów płynąć w jakimś kierunku. W ten sposób kręci się wokół własnego ogona, i jak już się zastanowi, dokąd dotarła, to okazuje się, że jest to zupełnie przypadkowy zaułek probówki.

Teraz chcemy ją z tego zaułka wywabić i dajemy trochę jedzonka. Rzęski zaczynają dziarsko pracować, mikrob rusza w stronę zapachu. Nadal mu się zdarza koziołkować i zbaczać lekko z najprostszej trasy, ale dzieje się to dużo rzadziej i kierunek zostaje zachowany.

A co do tytułowej laseczki... niektóre bakterie idą za głosem feromonów.

Na zdjęciach przykładowe typy urzęsienia

rzęski

 
1 , 2
| < Listopad 2017 > |
Pn Wt Śr Cz Pt So N
    1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30      
Tagi

ResearchBlogging.org

Serwis Mikrobiologiczny