Wzrost bakterii
1 faza adaptacji, zastoju (przygotowania) - po zaszczepieniu pożywki komórkami, od wprowadzenia in oculum (inokulizacja - szczepienie) do czasu rozpoczęcia podziału; zależy od wielu czynników: temperatury, rodzaju drobnoustrojów; pod koniec komórki zmieniają matabolizm, faza ponownej młodości;
2 faza logarytmicznego wzrostu - intensywne podziały komórek, liczba przyrostu nowych komórek jest stała; długość zależy od różnych czynników (temp., pH, rodzaj podłoża);
3 faza zwolnionego wzrostu - częstość podziałów maleje; pojawiają się komórki martwe;
4 faza równowagi (stacjonarna) - ustala się równowaga między ilością komórek martwych i żywych; stały poziom ilości;
5 faza zwolnionego zamierania - rośnie ilość komórek martwych, bo jest mniej pokarmu w pożywce; pojawiają się metabolity toksyczne
6 faza logarytmicznego zamierania (śmierci logarytmicznej) - gwałtowny spadek liczby komórek, ostatnia podczas wzrostu, wszystkie komórki mogą umrzeć;
Prócz hodowli stacjonarnych zakłada się hodowle np. ciągłe; wówczas krzywa wzrostu jest inna.
Genetyka drobnoustrojów
Genetyka - nauka o dziedziczeniu; dotyczy zmienności u organizmów żywych.
Źródła zmienności:
rekombinacja - zwykle u wyżej zorganizowanych; jest rozmnażanie płciowe; u Procaryota nie ma rozmnażania płciowego, ale są procesy paraseksualne: koniugacja, transformacja, transdukcja; (transfekcja, seksdukcja)
mutacje;
Koniugacja - odkryta w 1946 roku przez Tatuma i Leuleberga; w procesie tym DNA jest przekazywany jednokierunkowo przez mostek cytoplazmatyczny (1 komórka to dawca a druga to biorca). U bakterii są różne typy płciowe: F-, F+ (F - płodność, fertylsation), Hfr (High frequancy of recombination);
W procesie koniugacji dawca przekazuje biorcy plazmid, chromosom bakteryjny lub jego fragment.
F- są określane jako komórki biorcy; F+ są określane jako komórki dawcy, mają wbudowany w plazmid czynnik F, warunkujący zdolność przekazywania materiału.
Częstość koniugacji między F- i F+ jest bardzo rzadka (1/106)
Hfr - przekazują często materiał genetyczny (1/103), czynnik F wbudowany w chromosom.
Połączenia koniugacyjne między:
F- i F+
F- i Hfr
Hfr i Hfr
Koniugacja występuje w przyrodzie; wykorzystuje się ją w badaniach nad genetyką bakterii, jako pierwsza stworzyła podstawy genetyki bakterii; stwierdzona 1 raz u E.coli.
Powstały po koniugacji twór to merozygota (zygota niepełna)
Transformacja - zaobserwowana w 1928 roku przez Grifitha w hodowli Diplococcus pneumoniae (dwoinka zapalenia płuc). Są następujące typy komórek:
typ 1 - bezotoczkowy (nie jest chorobotwórcza) czyli chorobotwórcze „-”
typ 2 - otoczkujące - chorobotwórcze „+”
typ 3 - otoczkujące, komórki zabite, nie wywołuje choroby
Jeśli zmieszamy typ 1 + typ3 -> choroba „+” powstają żywe komórki z czynnikiem od typu 3 martwego.
Obecnie jest podstawą inżynierii genetycznej. Przebiega naturalnie w przyrodzie; zmiana genomów Procaryota.
Transdukcja - przenoszenie materiału genetycznego między bakteriami przez wirusy - bakteriofagi (wektory).