Fyziologie bakterií II - MB140P32

• Anglický název: Physiology of bacteria II
• Český název: Fyziologie bakterií II
• Zajišťuje: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2020 do 2023
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:ústní
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Úroveň: specializační
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Ivo Konopásek, CSc.
• Vyučující: RNDr. Ondřej Černý, Ph.D.; doc. RNDr. Radovan Fišer, Ph.D.; Mgr. Jarmila Hnilicová, Ph.D.; RNDr. Petra Lišková, Ph.D.; RNDr. Gabriela Mikušová, Ph.D.
• Prerekvizity : MB140P34

Anotace

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Ivo Konopásek, CSc. (19.03.2019)

Přednáška je pokračováním modulové přednášky Fyziologie bakterií I , která je její prerekvizitou. Jsou probírány typy regulací v bakteriální buňce, její adaptace v prostředí a komunikace s okolím, diferenciace, signalizace, fyziologie bakteriálních membrán a bakteriálních toxinů.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Ivo Konopásek, CSc. (06.05.2014)

This lecture represents a continuation of the course "Physiology of bacteria" MB140P34 which is its prerequisite. It covers the following themes: types of regulations in bacterial cell, its adaptation in environment, communication, differentiation, signalling, physiology of the bacterial membranes and bacterial toxins.

Literatura

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Ivo Konopásek, CSc. (18.02.2021)

Kim B.H., Gadd, G.M.: Prokaryotic metabolism and Physiology, 2nd edition (2019)
Moat A.G.,, Foster J.W., Spector M.P., Microbial Physiology, 4th Edition Wiley-Blackwell; 2002
Encyclopedia of Microbiology , 3ed, Editor-in-Chief:  Moselio Schaechter, Elsevier, 2009
The Prokaryotes, Springer; 4rd edition (2014)
Madigan, Bender, Buckley: Brock Biology of Microorganisms, Benjamin Cummings; 15 edition (2017)
Vybrané přehledové články z : Nature Reviews Microbiology, Annual Reviews of Microbiology

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: RNDr. Gabriela Mikušová, Ph.D. (02.02.2024)

Zkouška je písemná. Vychází z prezentací přednášek a z doporučené literatury. 

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Ivo Konopásek, CSc. (29.10.2019)

The exam is written. It is based on presentations of lectures and recommended literature.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: RNDr. Gabriela Mikušová, Ph.D. (02.02.2024)

Přednášející: JH: Jarmila Hnilicová, GM: Gabriela Mikušová, PL: Petra Lišková, OČ: Ondřej Černý

 

1. Regulace u bakterií (JH) 

Regulace syntézy enzymu, regulace genové exprese u bakterií a archea

Regulace aktivity enzymu

 

2. Globální regulace (JH)

Globální regulace: odpověď na environmentální stres

Stringentní odpověď a limitace zdrojem uhlíku

Limitace zdrojem dusíku

Limitace fosfátem

Regulace přechodu mezi aerobním a anaerobním metabolizmem

 

3. Environmentální stres a taxe (JH)

RpoS a globální stresová odpověď

Sigma faktory a regulace stresové odpovědi

Teplotní šok

Chladový šok

Oxidační stres

Quorum sensing

Osmotický šok

Chemotaxe

  

4. Život bakterií v biofilmu (PL)

Základní charakteristika a výskyt biofilmu

Fyziologie buněk v biofilmu

Extracelulární matrix

Vývoj a disperze biofilmu

Signály ovlivňující tvorbu biofilmu

Vícedruhový biofilm

 

5. Lipidy v membráně bakterií (GM)

Druhy bakteriálních lipidů (polární hlavy, mastné kyseliny, primární struktura)

Membránové modely

Neannulární lipidy

Annulární lipidy - vliv na funkci membránových proteinů

Funkce acidických fosfolipidů v membráně

Funkce fosfatidylethanolaminu v membráně

Membránové lipidy jako cíl antibiotik

 

6. Mnohobuněčnost a diferenciace Bacillus subtilis (GM)

Charakteristika Bacillus subtilis

Diferenciace - buněčné typy a determinace osudu buňky

Signály spouštějící diferenciaci

Regulace heterogenity genové exprese

 

7. Neribosomální peptidová syntéza a sekundární metabolizmus (GM)

Charakteristika NRPS peptidů a princip syntézy

Základní domény syntetázy

„Tailoring“ domény

Modifikace NRPS

8. Obecné mechanismy bakteriální patogeneze (OČ)

9. Heterogenita bakteriální populace v patogenezi (OČ)

 

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Ivo Konopásek, CSc. (22.04.2022)

Lecturer: IK: Ivo Konopásek, RF: Radovan Fiser, GM: Gabriela Mikusova, PL: Petra Liskova  

1. Regulation in bacteria (IK) Regulation of enzyme synthesis, regulation of gene expression in bacteria and archea Regulation of enzyme activity  

2. Global Regulation (IK) Global regulation: the answer to environmental stress Stringent response and carbon source limitations Limitations of nitrogen source Phosphate limitation Regulation of transition between aerobic and anaerobic metabolism    

3. Environmental stress and taxis (IK)  RpoS and global stress response Sigma factors and regulation of stress response Thermal shock Cold shock Oxidative stress Quorum sensing Osmotic shock Chemotaxis  

4. Bacterial protein toxins (RF)   Toxins acting as superantigens    superantigens   mechanism of action (binding)     examples + producers:         SEA, SEB, SECn, SEED, SEE, SEG, SEH (Staphylococcus aureus)         SPEA SPEC (Streptococcus pyogenes)         SPEB (streptococcal pyrogenic exotoxin B)         SMEZ (p. Mitogenic exotoxin Z)         MAM (Mycoplasma arthritidis T-cell mitogen) Cell membrane damaging toxins (PFT)     General mechanism of action     Common features of PFT     Examples:     RTX toxins (G + / G- bacteria)         CyaA - Bordetella pertussis         HlyA- (Escherichia coli)     "small" PFT (G + bacteria)         alpha toxin (Staphylococcus aureus)     "large" PFT (G + bacteria)         Common features         Specific membrane interaction         Changes in monomer conformation         Oligomer formation         examples + producers:         PFO - perfringolysin O (Cl. Perfringens)         SLO - Streptolysin O (Str. Pyogenes)         PLY - pneumolysin (Str. Pneumonia)         LLO - Listeriolysin O (L. monocytogenes) Approaches to study pore-forming toxins (PFT)     In vitro         Model system of black lipid membranes (electrophysiology)         Study of PFT using liposomes (fluorescence)         Droplet and hydrogel system (electrophysiology + fluorescence)     In vivo - Monitoring of Ca2 + (fluorescence)  

5. Life of bacteria in biofilm (PL) Basic characteristics and occurrence of biofilm Physiology of cells in biofilm Extracellular matrix Development and dispersion of biofilm Signals affecting biofilm formation Multi-species biofilm  

6. Lipids in the membrane of bacteria (GM) Types of bacterial lipids (polar heads, fatty acids, primary structure) Membrane models Non-annular lipids Annular lipids - effect on the function of membrane proteins Function of acidic phospholipids in the membrane Function of phosphatidylethanolamine in membrane Membrane lipids as a target of antibiotics  

7. Bacillus subtilis - differentiation and multicellular (GM) Characteristics of Bacillus subtilis Differentiation - cell types and cell fate determination Differentiation triggering signals Regulation of gene expression heterogeneity  

8. Non-ribosomal peptide synthesis (GM) Characteristics of NRPS peptides and principle of synthesis Basic domains of synthetase Domain Tailoring Modification of NRPS  

 9. General mechanisms of bacterial pathogenesis (OC)

10. Heterogeneity of bacterial population in pathogenesis (OC)