Antimikrobielle Wirkstogge 2

>chemiche Modifizierung durch Anheftung von Acetyl-, Adenyl- oder Phosphatgruppen, enzymatische Spaltung durch beta-Laktamasen, Hydrolasen, Esterasen

>Bsp. Chloramphenicol: so verändert, dass Wirkstoff inaktiv wird

resistenzausbreitung

genetische elemente

Transfermechanismen

>vertikale Ausbreitung= schnelle Verbreitung zw. Bakterinespiezies/Gattungen, Mutation wird bei der Zellteilung weiter gegeben (Resistenz bleibt in der Spezies)

>Metagenom = Gesamtheit der genomischen Information aller Mikroorganismen eines bestimmten Biotops

>Horizontale Ausbreiteung mobile Mechanismen, auf zweite Population übertragbar

>Plasmide, Transposons, Genkasetten/Integrons

>extrachromosomale doppelsträngige DNA Moleküle von variabler Größe (1,5 bis 100kbp)

>autonome Replikation

>unterschiedliche Kopienzahl pro Bakterienzelle

>können ein o. mehrere Resistenzgene tragen

>gr. Plasmide können selbstübertragbar (konjugativ) sein

>bewegliche DNA elemente, Ortswechsel durch Transposition

>doppelsträngig, variabke Struktur (4 bis 60 kbp)

>nicht zur autonome replikation befähigt, daher Replikation in fähige Vektromoleküle (Plasmide, chromosomale DNA)

>gro0e Transposons selbst übertragbar (konjugativ)

>Konservative transposition (cut/paste), replikative Trasposition (copy/paste)

>Integros=bakterielle, genetische Elemente die Genkassetten einbauen und die darin enthaltenen gene exprimieren können, beseht aus: Integrase-Gen, spezifische Rekombinationsstelle, Promotor

>GEnkasetten=doppelsträngige DNA Moleküle von 0,4 bis 1,5 kbp, bestehend aus einem (Resistent)-Gen und einer Rekombinationsstelle, keine autonome replikation, keine transposition, Ortswechsel basiert auf ortsspezifische Rekombinationsprozesse (durch vom Integron Integrase bewirkt)

>Aufnahme DNA aus der Umgebung (freiliegende DNA), rezipienten Zelle (nimmt auf) muss über Cytoplasmamembran aufgenommen werden, über Rekombination integriert

>Zellen müssen kompetent sein

>direkter Transfer von DNA zwischen zwei Bakterienzellen

>Zell-Zell-Verbindung, Plasmide oder chromosomale DNA wird übertragen, Plasmabrücke, DNA wird als Einzestrang übertragen und anschließend in zelle Doppelstrang gebildet, Conjunktives Plasmid enthält enthält zusätzlich Info. für Pilus, funktioniert auch zwischen Gattungen

>Plasmid mit Pilus, Relaxase, OriT

>Übertragung von Dna durch Bakteriophagen

>generelle Tranduktion: P1, neue Phagenpartikel enthält Bruchstücke chromosomaler DNA des wirtes, Mischung aus neuen und alten DNA, bringen neue in einen anderen Wirtsstamm

>spezielle Transduktion: inserieren an bestimmten Stellen, kurze Stücke von Insertionsstelle können ausgeschnitten werden

• gramnegativen Gammaproteobakterien

• gerade oder leicht gebogene Stäbe

• eine oder mehrere polare Flagellen

• terrestrische bis aquatische Nischen

• assimilieren Zucker, Fettsäuren, Alkohole, Glykole, aromatische Verbindungen, Amine oder Aminosäuren

• gedeihen effektiv in verschiedenen Nischen wie gemäßigten Böden und Gewässern 

• fünf Hauptabbaupfade: β-Ketoadipat, Gentisat, Homogentisat, Phenylacetyl-CoA und die Homo-Proto-Katechuat

• Recycling von organischen Abfällen

• optimaler Wirtsstamm für die Expression von heterologen ist Genen

• wasserunlösliche und lineare Biopolyester
• Biopolymere sind biologisch abbaubar und werden zur Herstellung von bio-basierten Kunststoffen verwendet

• akkumuliert als Einschlusskörper im Zytoplasma

• Akkumulation dieser Polymere wird im Allgemeinen durch eine hohe Kohlenstoffversorgung gefördert und die Einschränkung eines anorganischen Nährstoffs wie Stickstoff, Sauerstoff oder Phosphor

• Engineering des β-Oxidationsweges

• verursacht 9-10% der Krankenhausinfektionen
• häufigste Ursache für Nosokomiale Infektionen in Verbrennungswunden, chronischen Wunde, Lungenentzündungen, implantierte Biomaterialien
• Energiestoffwechel wird von hohen Sauerstoff zu niedriegem bis hin zu anaerob angepasst in CF Lungen

Unter einer nosokomialen Infektion versteht man eine Infektion, die Patientinnen und Patienten im Zusammenhang mit einer medizinischen Maßnahme erwerben, die zum Beispiel in Krankenhäusern, Pflegeeinrichtungen oder auch in ambulanten Praxen erfolgt ist.

• Quorum sensing: Fähigkeit von Einzellern, über chemische Kommunikation die Zelldichte der Population messen zu können. Sie erlaubt den Zellen einer Suspension, bestimmte Gene nur dann zu aktivieren, wenn eine bestimmte Zelldichte über- oder unterschritten wird
•  Autoinducer-1 (AI-1) um N-Acyl-Homoserin-Lacton (AHL),dient der innerartlichen Kommunikation. Autoinducer-2 ist ein zyklischer Furanosyl-borat-diester und dient der Kommunikation zwischen verschiedenen Bakterienarten.

• P.aruginosa: Nitrat und Nitrit werden als terminale Elektronenakzeptoren verwendet, um Energie zu erzeugen (anstellen O2)

• Alternativ unter anaerobem Stress durch die Arginin- und Pyruvatfermentation

• Sauerstoffmangel: Sauerstoff durch alternativen Elektronenakzeptor ersetzen einschließlich Nitrat, Sulfat, Fumarat oder Dimethylsulfoxid DMSO

• im periplasmatischen Raum der Zelle außer erstenr Reduktionsschritt, der an der zytoplasmatischen Seite der innere Membran

• Nitrat als terminaler Elektronenakzeptor verwendet, schrittweise Reduktionen: Nitrat (NO3 - - ) → Nitrit (NO2 - - ) → Stickoxid (NO) → Lachgas (N2O) → molekularer Stickstoff

• nitrat Reduktase (NarGHI) katalysiert die Reaktion: NO3 -  + 2e- + 2H + <-> NO2 - + H2O

• NO2 -  + 2H  + e- <--> NO + H2O

• 2NO + 2H+ + 2e- <--> N2O + H2O

N2O + 2e- + 2H+ <--> N2 + H2O

Umstellung von Aerobic unter anaeroben denitrifizierenden Bedingungen wird der Sauerstoffmangel durch den Fe-S-Cluster nachgewiesen mit Fnr-Regulator Anr

• Energie bevorzugt durch aerobe oder anaerobe Atmung, es ist in der Lage, Arginin und Pyruvat Fermentation durchzuführen, wenn erforderlich

• Arginin-Deiminase-Weg, die Umwandlung von L-Arginin in L-Ornithin, was zur ATP-Erzeugung führt