Evolutie en biodiversiteit Les 1: 28-10-2019
Les 2: 30-10-2019
Les 3: 01-11-2019
Les 4: 01-11-2019
Evolutie micro-organismen
Wat zijn micro-organismen?
• Organismen die microscopisch klein en eencellig kunnen zijn.
• Grootste organisme ter wereld: Sombere Honingzwam (8,9 km2, 2400 jaar oud en 605 ton
weegt).
Groepen micro-organismen
• Bacteria
• Archaea
• Schimmels
• Overige eukaryote micro-organismen – protisten (o.a. algen, kiezelwieren, protozoa,
slijmzwammen).
• (Virussen).
Tree of life
Diversiteit van de bacteriën overschaduwen de andere eukaryoten organismen.
Rode bolletjes nog nooit gekweekt.
Virussen en prokaryoten I
Zijn virussen micro-organismen?
• Zijn afhankelijk voor replicatie van andere cellen.
• ‘Borrowed life’.
• Virologie is wel een onderdeel van microbiologie.
Virussen
Ontdekking: Martinus Willem Beijerinck deed onderzoek aan tabaksmozaiek ziekte (filtratie
experiment). Kleiner dan bacteriën, alleen vermenigvuldigen in plantencellen ……
Eigenschappen virussen
• Klein
• Erfelijk materiaal
• Delen niet
• Missen eiwit translatie machinerie
• Ze synthetiseren niet de ATP die nodig is voor
replicatie
• Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor
reproductie
Structuur van virussen
• Virale genoom, dsDNA, ssDNA, dsRNA, ssRNA.
• Eiwitmantel, capsid (mantel) en die bestaat uit
capsomers.
• Sommige virussen hebben een envelop (membraan
van de gastheer cel met virale eiwitten).
,Evolutie en biodiversiteit Les 1: 28-10-2019
Les 2: 30-10-2019
Les 3: 01-11-2019
Les 4: 01-11-2019
Replicatie virussen
• Ieder virus kan bepaalde gastheercellen infecteren (host
range), eiwitten aan de buitenkant van virus binden aan
eiwitten (receptoren) van de gastheercellen (vb HIV bindt
aan CD4) → sleutel-slot.
• Een virus maakt gebruik van enzymen, tRNA’s, ribosomen,
aminozuren om viruseiwitten te maken het virusgenoom te
repliceren.
• Virale genoom en capsomeer eiwitten assembleren spontaan
tot viruspartikels.
Bacteriofagen
• Virussen die bacteriën infecteren heten bacteriofagen of
fagen.
• Twee soorten replicatie mechanismen:
o Lytische cyclus
o Lysogene cyclus
Lytische cyclus
• Eindigt met het openbreken van de gastheer.
• Een faag die zich alleen repliceert via de lytische cyclus
noemen we een virulente faag.
Breekt chromosoom af van de gastheercel → alles kan
gebruikt worden voor de faag en niet meer voor de gastheer.
Hoe verklaar je de vorm van curve B?
Virus toegevoegd → cel in → vermenigvuldigen → viruspartikels vrij (1ste stijging) → nieuwe gemaakt
(platte stuk) etc.
Lysogene cyclus
• Bij de lysogene cyclus wordt het faag DNA geïntegreerd in het
genoom van de bacterie.
• De geïntegreerde faag noemen we een profaag.
• De faag repliceert zonder de gastheercel kapot re maken.
• De lysogene cyclus kan overgaan in de lytische cyclus onder
invloed van signalen.
• Een faag die op beide manieren kan repliceren normen we een
temperate faag.
Coevolutie fagen en gastheren
• Vibrio cholerae – bacterie die cholera kan veroorzaken.
• Cholera veroorzaakt naar schatting 150.000 doden ieder jaar.
• Symptomen – verzoorzaakt door de productie en secretie van het cholera toxine.
, Evolutie en biodiversiteit Les 1: 28-10-2019
Les 2: 30-10-2019
Les 3: 01-11-2019
Les 4: 01-11-2019
• De genen van het cholera toxine liggen op een profaag, het systeem voor het
secretiesysteem liggen op het bacteriële genoom.
Waarom maakt een faag toxitocine? Omdat wat gunstig is voor gastheer ook gunstig is voor profaag.
Verschillende dierlijke virussen
• dsDNA → Pokkenvirus
• ssDNA
• dsRNA
• ss RNA (serves as mRNA, +) → Zika virus, Rhinovirus
• ssRNA (template mRNA, -) → Ebola virus, Influenza
• ssRNA (template DNA) → HIV (retrovirussen)
Waarom is het moeilijk iets te vinden wat een virus remt? Moeilijk iets te vinden wat negatief is voor
de virus replicatie en niet de gastheer aantast.
Wat te doen? Vaccineren.
Smallpox virus
• DNA virus.
• Veroorzaakt pokken.
• Belangrijkste rol ondergang inca’s en azteken.
• In de 18e eeuw stierven er ieder jaar 400.00 mensen in Europa aan deze ziekte.
• 1789 ontwikkelde Edward Jenner een vaccin door injecteren van koeienpokken.
• 1979 zijn de pokken door vaccinatie uitgeroeid.
Influenza A virus
• Gastheer zoogdieren en vogels.
• 8 RNA strengen.
• RNA polymerase → maakt veel fouten → mutaties.
• Twee variabele mantel eiwitten – Hemagglutinine (H) en Neuraminidase (N) H1N1.
Influenza virus
• RNA-afhankelijke RNA polymerase maakt veel fouten.
• Door mutaties, kleine veranderingen.
• Verschillende RNA strengen.
• Door overstap nieuwe gastheer, combinatie virussen – nieuwe typen virus, kan resulteren in
een pandemie, wereldwijde uitbraak.
Virussen in het nieuws
• Ebola – ernstig ziektebeeld.
• Planten (tomatenziekte).
• Amfibieën (Ranavirus).
• HPV-virus (baarmoederhalskanker).
Eigenschappen virussen
• Klein
• Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor reproductie.
• Ze hebben erfelijk materiaal.
• Ze delen niet.
Les 2: 30-10-2019
Les 3: 01-11-2019
Les 4: 01-11-2019
Evolutie micro-organismen
Wat zijn micro-organismen?
• Organismen die microscopisch klein en eencellig kunnen zijn.
• Grootste organisme ter wereld: Sombere Honingzwam (8,9 km2, 2400 jaar oud en 605 ton
weegt).
Groepen micro-organismen
• Bacteria
• Archaea
• Schimmels
• Overige eukaryote micro-organismen – protisten (o.a. algen, kiezelwieren, protozoa,
slijmzwammen).
• (Virussen).
Tree of life
Diversiteit van de bacteriën overschaduwen de andere eukaryoten organismen.
Rode bolletjes nog nooit gekweekt.
Virussen en prokaryoten I
Zijn virussen micro-organismen?
• Zijn afhankelijk voor replicatie van andere cellen.
• ‘Borrowed life’.
• Virologie is wel een onderdeel van microbiologie.
Virussen
Ontdekking: Martinus Willem Beijerinck deed onderzoek aan tabaksmozaiek ziekte (filtratie
experiment). Kleiner dan bacteriën, alleen vermenigvuldigen in plantencellen ……
Eigenschappen virussen
• Klein
• Erfelijk materiaal
• Delen niet
• Missen eiwit translatie machinerie
• Ze synthetiseren niet de ATP die nodig is voor
replicatie
• Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor
reproductie
Structuur van virussen
• Virale genoom, dsDNA, ssDNA, dsRNA, ssRNA.
• Eiwitmantel, capsid (mantel) en die bestaat uit
capsomers.
• Sommige virussen hebben een envelop (membraan
van de gastheer cel met virale eiwitten).
,Evolutie en biodiversiteit Les 1: 28-10-2019
Les 2: 30-10-2019
Les 3: 01-11-2019
Les 4: 01-11-2019
Replicatie virussen
• Ieder virus kan bepaalde gastheercellen infecteren (host
range), eiwitten aan de buitenkant van virus binden aan
eiwitten (receptoren) van de gastheercellen (vb HIV bindt
aan CD4) → sleutel-slot.
• Een virus maakt gebruik van enzymen, tRNA’s, ribosomen,
aminozuren om viruseiwitten te maken het virusgenoom te
repliceren.
• Virale genoom en capsomeer eiwitten assembleren spontaan
tot viruspartikels.
Bacteriofagen
• Virussen die bacteriën infecteren heten bacteriofagen of
fagen.
• Twee soorten replicatie mechanismen:
o Lytische cyclus
o Lysogene cyclus
Lytische cyclus
• Eindigt met het openbreken van de gastheer.
• Een faag die zich alleen repliceert via de lytische cyclus
noemen we een virulente faag.
Breekt chromosoom af van de gastheercel → alles kan
gebruikt worden voor de faag en niet meer voor de gastheer.
Hoe verklaar je de vorm van curve B?
Virus toegevoegd → cel in → vermenigvuldigen → viruspartikels vrij (1ste stijging) → nieuwe gemaakt
(platte stuk) etc.
Lysogene cyclus
• Bij de lysogene cyclus wordt het faag DNA geïntegreerd in het
genoom van de bacterie.
• De geïntegreerde faag noemen we een profaag.
• De faag repliceert zonder de gastheercel kapot re maken.
• De lysogene cyclus kan overgaan in de lytische cyclus onder
invloed van signalen.
• Een faag die op beide manieren kan repliceren normen we een
temperate faag.
Coevolutie fagen en gastheren
• Vibrio cholerae – bacterie die cholera kan veroorzaken.
• Cholera veroorzaakt naar schatting 150.000 doden ieder jaar.
• Symptomen – verzoorzaakt door de productie en secretie van het cholera toxine.
, Evolutie en biodiversiteit Les 1: 28-10-2019
Les 2: 30-10-2019
Les 3: 01-11-2019
Les 4: 01-11-2019
• De genen van het cholera toxine liggen op een profaag, het systeem voor het
secretiesysteem liggen op het bacteriële genoom.
Waarom maakt een faag toxitocine? Omdat wat gunstig is voor gastheer ook gunstig is voor profaag.
Verschillende dierlijke virussen
• dsDNA → Pokkenvirus
• ssDNA
• dsRNA
• ss RNA (serves as mRNA, +) → Zika virus, Rhinovirus
• ssRNA (template mRNA, -) → Ebola virus, Influenza
• ssRNA (template DNA) → HIV (retrovirussen)
Waarom is het moeilijk iets te vinden wat een virus remt? Moeilijk iets te vinden wat negatief is voor
de virus replicatie en niet de gastheer aantast.
Wat te doen? Vaccineren.
Smallpox virus
• DNA virus.
• Veroorzaakt pokken.
• Belangrijkste rol ondergang inca’s en azteken.
• In de 18e eeuw stierven er ieder jaar 400.00 mensen in Europa aan deze ziekte.
• 1789 ontwikkelde Edward Jenner een vaccin door injecteren van koeienpokken.
• 1979 zijn de pokken door vaccinatie uitgeroeid.
Influenza A virus
• Gastheer zoogdieren en vogels.
• 8 RNA strengen.
• RNA polymerase → maakt veel fouten → mutaties.
• Twee variabele mantel eiwitten – Hemagglutinine (H) en Neuraminidase (N) H1N1.
Influenza virus
• RNA-afhankelijke RNA polymerase maakt veel fouten.
• Door mutaties, kleine veranderingen.
• Verschillende RNA strengen.
• Door overstap nieuwe gastheer, combinatie virussen – nieuwe typen virus, kan resulteren in
een pandemie, wereldwijde uitbraak.
Virussen in het nieuws
• Ebola – ernstig ziektebeeld.
• Planten (tomatenziekte).
• Amfibieën (Ranavirus).
• HPV-virus (baarmoederhalskanker).
Eigenschappen virussen
• Klein
• Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor reproductie.
• Ze hebben erfelijk materiaal.
• Ze delen niet.
