BIO111 Μικροβιολογια ∆ιαλεξη 2 Εισαγωγη στη...

BIO111 Μικροβιολογια∆ιαλεξη 2

Εισαγωγη στηΜικροβιολογια

Τάσος Οικονοµου-ΒΙΟ111-2004

1

ΒΙΟ111-ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ

Bιολογια των µονοκυτταρων

οργανισµων και των ιων

2

1. Απο τον αρχεγονοζωµο στο ζωντανο

κυτταρο

3

ΒΑΚΤΗΡΙΑ

ΑΡΧΑΙΑΕΥKΑΡΥΩΤΙΚΟΙ

LUCA

ΙΟΙ

(µονοκύτταροι) (πολυκύτταροι)ΕΥKΑΡΥΩΤΙΚΟΙ

Η ζωή όπως την ξερουµε

4

LUCA

Η ζωή όπως ξεκίνησε?

RNA + πρωτόγονες µεβράνες

Nερό-4.1δις

-4.1-3.9 δις

-3.9 δις

5

Υποθετικά βασικά χαρακτηριστικά του LUCA

α. Mηχανισµός µετατροπής της ενέργειαςβ. Xηµικός τρόπος της µεταφοράς της πληροφορίας για την σύνθεση του παραπανω µηχανισµούγ. ∆υνατοτητα να εξελισεται

6

7

Χθες(~1 δις χρονια πριν)

Σηµερα

Κυανοβακτηρια-Χθες και σηµερα

Oscillatoria

Palaeolyngbya-Απολιθωµα απο το Bitter Springs Chert (Βορεια Αυστραλια)

http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/bacteriafr.html

8

Bacillus 2-9-3,250 myr

Τα βακτήρια ζουσαν εκατοµµυρια χρονια πριν απο τους δεινοσαυρους

Reuters

9

Τιποτα στη Βιολογια δεν εχει νοηµα αν δεν ειδωθει κατω απο το φως

της Εξελιξης

10

ΒΑΚΤΗΡΙΑ

ΑΡΧΑΙΑΕΥKΑΡΥΩΤΙΚΟΙ

LUCA

ΙΟΙ

(µονοκύτταροι) (πολυκύτταροι)ΕΥKΑΡΥΩΤΙΚΟΙ

Η ζωή όπως την ξερουµε

11

ΒΑΚΤΗΡΙΑ

ΑΡΧΑΙΑΕΥKΑΡΥΩΤΙΚΟΙ

LUCA

ΙΟΙ

(µονοκύτταροι) (πολυκύτταροι)ΕΥKΑΡΥΩΤΙΚΟΙ

Tι εξετάζει η Mικροβιολογία

12

Και που ζουν οιΜικροοργανισµοι

και οι Ιοι?

13

14

Βακτηριακα κυτταρα (βιοφιλµ) σεβιοµηχανικο συµπυκνωτη

15

Βακτηριακα κυτταρα (βιοφιλµ) σεφακό επαφης

16

Κυτταρα Pseudomonas aeruginosaσε επιφανεια ενδοφλεβειου καθετηρα

17

Βακτηρια πανω σε Νηµατωδη

18

Και που ζουν οιΜικροοργανισµοι

και οι Ιοι?

19

Και που ζουν οιΜικροοργανισµοι

και οι Ιοι?

ΠΑΝΤΟΥΥΥΥ!!!!!20

Πως µοιαζουν οιΜικροοργανισµοι

και οι Ιοι?

21

∆ιαφορα Βακτηριακα κυτταρα

22

∆ιαφορα Βακτηριακα κυτταρα

23

∆ιαφορα κυτταρα Αρχαιων

24

Πλανκτονικα Αrchaea απο το Monterey Bay (πρασινα κυτταρα) περιτριγυρισµενα αποΒακτηριακούς γειτονες (µπλε κυτταρα).

Το συµβιωτικο Αrchaeon Cenarchaeum symbiosum (πρασινα κυτταρα) µε τον σπογγο-ξενιστη του (οι κοκκινες σφαιρες ειναι οι πυρηνες του σπογγου).

Ψυχροφιλα Archaea

25

Saccharomyces cereviciae

Ευκαρυωτικα κυτταρα

26

Ευκαρυωτικα κυτταρα

27

∆ιαφοροι Ιοι

28

∆ιαφοροι Ιοι

29

Ποσο µικρο ειναιτο µικρο?

30

Πόσο µικρό είναι το µικρό

31

Πόσο µικρό είναι το µικρό

32

Πόσο µικρό είναι το µικρό

33

Πόσο µικρό είναι το µικρό

34

35

36

37

Μακροφάγο και βακτήριο 2,000,000X(Ακουαρέλλα David S. Goodsell, 2002)Macrophages circulate through the blood, searching for bacterial infection. When bacteria are found, macrophages engulf and digest them. This series of three paintings shows a macrophage engulfing a bacterium. Only a portion of the two cells, where a pseudopod of the macrophage is extending over the bacterium, is shown. The original paintings are 1 meter tall--at this magnification, the macrophage would fill most of a building. These paintings include all of the macromolecules in the two cells and in the surrounding blood serum. Small organic molecules and water, which fill all the space between the macromolecules, are omitted. Cell membranes and associated proteins are colored green, the cytoplasm is colored blue and purple, and nuclear material is colored red and orange. The blood serum proteins are in yellow and brown.

38

39

Paramecium

E.coli

(τo 1996...)

40

∆ιαµετρος~0.5 mm

Πως είπατε? ΜΙΚΡΟ....βιολογια?

Κυτταρα του θειοβακτηριου Thiomargaritanamibiensis φωτογραφηµενα διπλα σε εναατοµο Drosophila viriles

Αρθρο ανασκοπισης Schulz HN, Jorgensen BB. (2001) Big bacteria. Annu Rev Microbiol. 55:105-137σ

41

Τα µεγεθη της Ζωης

∆ες επισης http://wsrv.clas.virginia.edu/~rjh9u/power9.html

42

Πως µελετουµεοργανισµους πουδεν βλεπουµε?

43

Βιοπληροφορικη

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ∆ΟΜΗ

Γενετική(in vivo χηµεία)

Βιοχηµεία(in vitro χηµεία)

Βακτήριο

Τι είναι το Βακτήριο

Πως µελετούµε µικροοργανισµούς που δε βλέπουµε?

Μακροσκοπικηπαρατηρηση

ΟπτικοΜικροσκοπιο

ΗλεκτρονικοΜικροσκοπιο

Κρυσταλλογραφια/NMR

44

Αναπτυξη µικροοργανισµωνσε στερεο θρεπτικο µεσο

45

Saccharomyces cereviciae

Αναπτυξη µικροοργανισµωνσε στερεο θρεπτικο µεσο

46

Αναπτυξη µικροοργανισµωνσε στερεο θρεπτικο µεσο

47

Προδροµα µικροσκοπια

48

Οπτικο Μικροσκοπιο

49

Ηλεκτρονικο Μικροσκοπιο

50

Μια φετα Escherichia coli

Απεικονιση David Goodsell

µαστίγιο

µεµβρανη

πρωτεινη

ριβοσωµα

mRNA

DNA

51

Και τι µας νοιαζειαν υπαρχουν

µικροοργανισµοιη οχι?

52

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ

ΒιοµηχανίαΤροφίµων

Γεωργία

Ενέργεια

Ιατρική

Βιοτεχνολογία

ΧηµικήΒιοµηχανία

ΕξόρυξηΜετάλλων

Περιβάλλον

H ανυπολόγιστη αξία της Mικροβιολογίαςγια τη ζωη σας

Ιατροδικαστικη

Γεωλογία

53

Πυριτικοί σχηµατισµοί αποτελούµενοιαπό στρώµατα ανόργανου πυριτίου

και βακτηριακών αποικιώνΓεωθερµική πηγή, New Zealand

Credit: CEN; http://pubs.acs.org/cen/NCW/8142sci1.html

54

Βακτηριακής προέλευσης βιοορυκτό οξυυδροξυδίου του µαγγανίου(από κανάλι απoστράγγισης ορυχείου, Northern Ontario;

χρήση φασµατοσκοπικής τεχνικής ακτίνων Χ)

Credit: CEN; http://pubs.acs.org/cen/NCW/8142sci1.html

Βακτήρια

Βιοορυκτό

ΑβιοτικήςΠροέλευσηςορυκτό

55

Κενή “θήκη” καλυµµένη µε σφαιρίδια πυριτίου (20-200nm) δηµιουργηµένη από

κυανοβακτήρια

Credit: CEN; http://pubs.acs.org/cen/NCW/8142sci1.html

56

Κυρια αιτια θανατου τα τελευταια 100 χρονια

57

H ανυπολόγιστη αξία της Mικροβιολογίας

για τη Βιολογια

58

Το βακτηριακο κυτταρο ως ελαχιστη

Μοναδα Ζωης

59

Τα χαρακτηριστικα της Ζωης

60

Τα χαρακτηριστικα της Ζωης

61

H µεγάλη σας φίλη

Το βακτηριο E.coli

62