MO-8.-prokaryota

8. Charakteristika prokaryotických organismů

• Vira, Bacteria, Cyanophyta, Prochlorophyta

• Zařazení do přirozeného systému

• Základní poznatky z biologie virů a bakterií

• Tvar, stavba, výživa, reprodukce, genetika, význam, patogenita

Zařazení do systému:

Obecně o prokaryotech:

• Buněčná organismy (buňka je v porovnání s eukaryotickou buňkou jednodušší)

• Stáří 3 – 3,5 miliardy let

• Nukleoid = cirkulární molekula DNA, která není obalená jadernou membránou, neobsahuje histony.

• Syntéza bílkovin probíhá na ribozomech, které jsou volně rozprostřeny v cytoplasmě.

oddělení: Eobionta (Praorganismy)

• Primitivní soustavy, které vznikly z KOACERVÁTU před 3,8 – 4 miliardami let.

(Koacervát = nukleová kyselina + bílkovina; měl mít vlastnosti živých organismů) => Oparinova teorie abiogeneze

• Jsou složena ze shluků bílkovin, sacharidů a nukleových kyselin

oddělení: Priony

• z angl. Proteinaceous infectious particles

• infekční molekula bílkoviny (neobsahují NK)

• v organismu napadají zejména mozkovou a míšní tkáň → neurodegenerativní onemocnění

• velikost 1 nm (nejmenší částice způsobující infekční onemocnění)

• organismus nevytváří proti prionům protilátky, proto je nelze serologicky detekovat

• velice odolné vůči vysoké teplotě i UV-záření.

• Protein PrP (Prion Protein) je produktem PRNP genu na 20. chromozomu.

• PrP protein – přesná fuknce není jasná (možné: transport mědi do buněk, synaptický přenos, ochrana mozkových neuronů)

• normální prionový protein zdravé buňky PrP je u nemocných jedinců změněn na typ s odlišnou strukturou PrPsc

• patogenní priony mohou vniknou do organizmu spontáně, rychle se šíří

• Překvapivou vlastností je infekčnost PrPsc (proteinový agens), tedy schopnost jeho šíření. Tato schopnost je zajištěna neobvyklým způsobem: abnormální protein reaguje s normálním buněčným proteinem PrP a změní jeho strukturu. Tato reakce je řetězová a způsobí , že jediný abnormální protein převede správné bílkoviny na nesprávné , tak se rychle rozvíjí onemocnění.

• Přenos tohoto onemocnění se děje pomocí bílkovin (maso), hormonálních přípravků izolovaných z mozkové tkáně.

• Mezidruhový přenos: Farmářům bylo líto spálit mrtvé ovce, které uhynuly na scrapii. Připravili z nich moučku, kterou dokrmovaly krávy, které se z býložravců staly masožravci. V posledních několika letech bylo provedeno několik analýz mezidruhového přenosu. Bylo zjištěno, že mezidruhové bariéry existují a že přenos souvisí s podobností dárce a příjemce. Čím bližší jsou si priony, tím je mezidruhový přenos snažší.

Lidský a hovězí PrP jsou si poměrně podobné, tudíž může dojít k řetězové reakci přeměny PrP na PrPsc.

• Prionová neurodegenerativní onemocnění však mohou být i dědidičná. K jejich rozvoji dochází u těch jedinců, kteří zdědili poškozený gen PrP, jehož bílkovinný produkt je nestabilní a sám přechází do abnormálního stavu.

• Onemocnění, která jsou způsobená priony obecně označujeme jako spongiformní encefalopatie (=degenerativní onemocnění mozku). Mozek nabývá houbovitého vzhledu, protože se v něm tvoří malé otvůrky.