Genetická informace
•
•Velikost genomu:
•       „specialisté“: ~1,5 MBp, „generalisté“- ~4 – 8 MBp
•Složky genomu:
•         Chromozom – 1-2
•         Plazmidy – (integrované=epizomy) – 0-n; F, R, Ti, Col
•         Mobilní elementy: transpozony, inzerční sekvence
•         Bakteriofágy
•
•Způsoby přenosu – transformace, konjugace, transdukce
Replikony – obojí kružnicové i lineární

Bakteriální
chromozóm
•Zpravidla cirkulární DNA
•   (lineární – Borrelia, Streptomyces, Coxiella; Paracoccus denitr.
•     2 oddělené chromozomy – Rhodobacter sphaeroides
•E. coli – 4,7 . 106 nukleotidů
•Průměrná hmotnost: 5 . 10 – 15 g DNA
•0.58 Mbp Mycoplasma genitalium
•4.4 Mbp  Mycobacterium tuberculosis, E. coli
•Vazba na CM – mezozomy, dělení
•Replikace předchází dělení buňky
•Vazba cca 105 mlk histon-like proteins - flexibilta
3mlk DNA, 2 jsou lineární

•G+C obsah (melting point):
• 28% (Clostridium) - 72% (Sarcina).
•Frekvence mutace
•NCBI – databáze sekvenovaných genomů
•Architektonická organizace:
•      - kondenzace do kompaktní struktury, HLP proteiny asociované s DNA, napomáhají skládání NK.
Vysoce konzervované u eubakterií (HU protein)
•     - topologická organizace do domén, specificá superhelicita domén
•

Využití bakteriálních nukleoidů
•Modelové MO
•Integrace biosenzorů do NK – stabilita, vysoké množství biosenzorů (mnoho buněk v buněčné mase =
citlivost)

Plazmidy
•Doplňková genet. informace:
•            F-plazmidy (fertilitní)
•            Rezistence, - ATB, těžké kovy, UV
•            Metabolické dráhy (bioremediace)
•            Přenos konjugací, transformací
•            Bakteriociny (ne– i konjugativní)
•            Kódování faktorů virulence: adheziny, toxiny
•                              hemolyziny, enterotoxiny
•            Ti –tumorindukující plazmidy
•            Kryptické, fazmidy, kosmidy
•5-10% informace genomu
•Genetické inženýrství - vektory
•
•

•Rozdělování plazmidů:
•       - geny pro tento děj na plazmidech i na nukleoidu
•       - ATPáza ParA – přesun plazmidů

Ribozómy
•Proteosyntéza
•2 podjednotky –
•        Mg + energie (ATP, GTP) – podmínka funkce
•rRNA + proteiny
•70S = 30S + 50S (Svedbergovy jednotky)
•(sedimentaci vedle hmotnosti ovlivňuje i konformace)
•         30S………..1540 nukleotidů, 21 proteinů
•         50S………..2900 nukleotidů, 34 proteinů
•Selektivní působení ATB pouze na bakteriální ribozomy – jiné cílové místo
•Archea – odlišnosti, větší resistence (Kan, Ery)
•   (Proteosyntéza je inhibována anisomycinem )
•
RNA – Bacteria vs. Archaea !!

Kvantitativní a kvalitativní analýzy ribozomů
•V reálném čase až 72 000 ribozomů
•Studie s antibiotiky (zábrana sloučení podjednotek 30S a 50S, zábrana vazby tRNA - aminoglykosidy)
•Iniciace degradace ribozomů při hladovění buňky – volné podjednotky 30S a 50S jsou náchylnější pro
degradaci než celistvý 70S
•

Uspořádání buněčných struktur v cytoplazmě
•Na prostorové orientaci má podíl:
•     - účast enzymů ATPáz ParA (transport NK, proteinů)
•     - gradient membrány
•Mobilizace struktur – řízeno IR zářením, které generuje exclusion zone (EZ) water
•Specifické interakce molekul přítomných v obrovském množství za maximální hustoty cytoplazmy
•Polarizace struktur cytoplazmy – dáno actinovými centry a organizací cytoplazm.membrány
•

Buněčné struktury v reálném čase
•Zachovávající strukturu, konformaci
•
•Pozměněné právě probíhajícími buněčnými procesy (např.při vstupu do hostitelské b., remodelace
proteinů intracelulárních patogenů)
•Remodelace struktur při buněčném dělení
•
•Složení a 4D závisí na buněčném stadiu
•Metody studia: X-ray crystalography, TEM
•Publikace 70 léta – řada struktur jako artefakty!!

•focosi.immunesig.org/physiobacteria.html
•www.bact.wisc.edu/
•http://www.ucmp.berkeley.edu/archaea/archaeamm.html
•H Heller, M Schaefer, & K Schulten, Molecular dynamics simulation of a bilayer of 200 lipids in
the gel and in the liquid-crystal phases, J. Phys. Chem. 97:8343-60, 1993
•