Your SlideShare is downloading. ×
Ekologie a ekogenetika I
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Ekologie a ekogenetika I

2,614
views

Published on

...aneb těžký život parazitů

...aneb těžký život parazitů


0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
2,614
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
12
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Ekologie a ekogenetika I. ...aneb těžký život parazitů
  • 2. Praktika v příštím týdnu
    • Polymorfismus a jeho význam v ekogenetice
    • Parazitismus – životní strategie parazitických organismů, diagnostika parazitóz
    • Test nebude (18.10. děkanský den)
  • 3. Praktika v týdnu od 23.10.
    • Téma: Mutagenní a karcinogenní látky, testování genotoxicity
    • Nelze vyloučit písemný test:
      • Obsah přednášek EKOLOGIE 1 + 2
      • Základy cytogenetiky – aberace chromozomů
      • Struktura DNA a RNA, centrální dogma, mutace
    • Skripta: Praktická cvičení z klinické cytogenetiky – kapitola 10, str. 47 – 52
    • REFERÁT – databáze IARC (praktická cvičení, str. 52) – dobrovolníci ze skupin 3+4, 1+2 se přihlásí při přednášce v příštím týdnu
  • 4. EKOLOGIE
    • věda o vztahu organismu k okolnímu prostředí
      • Biotické prostředí, resp. biotické faktory (vzájemné vztahy živých organismů)
      • Abiotické prostředí, resp. abiotické faktory (chemické, fyzikální, geografické a geologické podmínky ovlivňující život organismu)
  • 5. Mezidruhové vztahy druh B je potravou pro druh A (výsledkem interakce je okamžitá likvidace druhu B) – + predace druh A je parazitem druhu B (druh B určitou dobu přežívá, není druhem A přímo konzumován) – + parazitismus inhibitor (druh A) produkuje látky toxické pro amensála (druh B), sám většinou není ovlivněn – 0 amensalismus (též antibióza, resp. allelopatie) těsná kooperace dvou druhů, dříve označována termínem „symbióza“ + + mutualismus vzájemně výhodný volný vztah, organismy nejsou v těsném vztahu (na rozdíl od mutualismu) + + protokooperace komensál (druh A) má ze soužití prospěch (zpravidla potravní), jeho hostitel (druh B) však není ovlivněn 0 + komensalismus oba druhy soutěží o stejný potravní zdroj, vztah má zpravidla nepříznivý vliv na populace obou druhů – – kompetice (též konkurence) druhy žijí na stejném stanovišti, ale vzájemně se neovlivňují 0 0 neutralismus CHARAKTER VZTAHU DRUH B DRUH A NÁZEV
  • 6. Komensalismus
  • 7. Mezidruhové vztahy druh B je potravou pro druh A (výsledkem interakce je okamžitá likvidace druhu B) – + predace druh A je parazitem druhu B (druh B určitou dobu přežívá, není druhem A přímo konzumován) – + parazitismus inhibitor (druh A) produkuje látky toxické pro amensála (druh B), sám většinou není ovlivněn – 0 amensalismus (též antibióza, resp. allelopatie) těsná kooperace dvou druhů, dříve označována termínem „symbióza“ + + mutualismus vzájemně výhodný volný vztah, organismy nejsou v těsném vztahu (na rozdíl od mutualismu) + + protokooperace komensál (druh A) má ze soužití prospěch (zpravidla potravní), jeho hostitel (druh B) však není ovlivněn 0 + komensalismus oba druhy soutěží o stejný potravní zdroj, vztah má zpravidla nepříznivý vliv na populace obou druhů – – kompetice (též konkurence) druhy žijí na stejném stanovišti, ale vzájemně se neovlivňují 0 0 neutralismus CHARAKTER VZTAHU DRUH B DRUH A NÁZEV
  • 8. Protokooperace rak poustevníček a sasanka
  • 9. Mezidruhové vztahy druh B je potravou pro druh A (výsledkem interakce je okamžitá likvidace druhu B) – + predace druh A je parazitem druhu B (druh B určitou dobu přežívá, není druhem A přímo konzumován) – + parazitismus inhibitor (druh A) produkuje látky toxické pro amensála (druh B), sám většinou není ovlivněn – 0 amensalismus (též antibióza, resp. allelopatie) těsná kooperace dvou druhů, dříve označována termínem „symbióza“ + + mutualismus vzájemně výhodný volný vztah, organismy nejsou v těsném vztahu (na rozdíl od mutualismu) + + protokooperace komensál (druh A) má ze soužití prospěch (zpravidla potravní), jeho hostitel (druh B) však není ovlivněn 0 + komensalismus oba druhy soutěží o stejný potravní zdroj, vztah má zpravidla nepříznivý vliv na populace obou druhů – – kompetice (též konkurence) druhy žijí na stejném stanovišti, ale vzájemně se neovlivňují 0 0 neutralismus CHARAKTER VZTAHU DRUH B DRUH A NÁZEV
  • 10. Mutualismus
  • 11. Bakterie v trávicím traktu – směs komensálů a dalších „symbiontů“
  • 12. Střevní mikroflora v lidové tvořivosti
  • 13. „ Symbióza“ = protokooperace + mutualismus (+ komensalismus?) (+parazitismus??)
  • 14. Mezidruhové vztahy druh B je potravou pro druh A (výsledkem interakce je okamžitá likvidace druhu B) – + predace druh A je parazitem druhu B (druh B určitou dobu přežívá, není druhem A přímo konzumován) – + parazitismus inhibitor (druh A) produkuje látky toxické pro amensála (druh B), sám většinou není ovlivněn – 0 amensalismus (též antibióza, resp. allelopatie) těsná kooperace dvou druhů, dříve označována termínem „symbióza“ + + mutualismus vzájemně výhodný volný vztah, organismy nejsou v těsném vztahu (na rozdíl od mutualismu) + + protokooperace komensál (druh A) má ze soužití prospěch (zpravidla potravní), jeho hostitel (druh B) však není ovlivněn 0 + komensalismus oba druhy soutěží o stejný potravní zdroj, vztah má zpravidla nepříznivý vliv na populace obou druhů – – kompetice (též konkurence) druhy žijí na stejném stanovišti, ale vzájemně se neovlivňují 0 0 neutralismus CHARAKTER VZTAHU DRUH B DRUH A NÁZEV
  • 15. Allelopatie neboli antibióza Houby Epicoccum nigrum a Sclerotinia sclerotiorum (hlízenka hlíznatá) Antibiotický test na bakteriích
  • 16. Mezidruhové vztahy druh B je potravou pro druh A (výsledkem interakce je okamžitá likvidace druhu B) – + predace druh A je parazitem druhu B (druh B určitou dobu přežívá, není druhem A přímo konzumován) – + parazitismus inhibitor (druh A) produkuje látky toxické pro amensála (druh B), sám většinou není ovlivněn – 0 amensalismus (též antibióza, resp. allelopatie) těsná kooperace dvou druhů, dříve označována termínem „symbióza“ + + mutualismus vzájemně výhodný volný vztah, organismy nejsou v těsném vztahu (na rozdíl od mutualismu) + + protokooperace komensál (druh A) má ze soužití prospěch (zpravidla potravní), jeho hostitel (druh B) však není ovlivněn 0 + komensalismus oba druhy soutěží o stejný potravní zdroj, vztah má zpravidla nepříznivý vliv na populace obou druhů – – kompetice (též konkurence) druhy žijí na stejném stanovišti, ale vzájemně se neovlivňují 0 0 neutralismus CHARAKTER VZTAHU DRUH B DRUH A NÁZEV
  • 17. Parazitismus
    • Úzká koexistence dvou organismů, z nichž jeden (parazit) získává výhody na úkor druhého (hostitele).
    • Parazit je na svém hostiteli metabolicky závislý.
    • Hostitel bývá následkem činnosti parazita zpravidla v různé míře poškozován.
    • Parazitace většinou nevede k okamžitému úmrtí hostitele.
    • Ve výjimečných případech má parazit na hostitele z určitého hlediska pozitivní vliv (např. stimuluje jeho rozmnožování, aby se spolu s ním mohl rozmnožit a dále rozšířit) – projevuje se u některých virů a rickettsií.
  • 18. Parazité v dějinách lidstva
  • 19.  
  • 20. Dracunculus medinensis
  • 21. Dracunculus medinensis
  • 22. Dracunculus medinensis
  • 23. Aeskulapova hůl a logo Mezinárodní zdravotnické organizace (WHO)
  • 24. Kdo je a kdo není parazit?
  • 25. Systematické rozdělení parazitických organismů
    • viry virologie
    • bakterie ( Eubacteria ) bakteriologie
    • houby ( Fungi ) mykologie
    • prvoci ( Protozoa, resp. Protista ) protozoologie
      • améby, bičíkovci ( Sarcomastigophora )
      • nálevníci ( Ciliata )
      • kokcidie ( Apicomplexa, Sporozoa )
    • živočiši ( Animalia )
    • hlísti ( Nemathelminthes )
    • ploštěnci ( Plathelminthes ) helminti helmintologie
    • vrtejši ( Acanthocephala )
    • členovci ( Arthropoda )
      • korýši ( Crustacea )
      • klepítkatci ( Chelicerata ) arachnoentomologie
        • roztoči ( Acarina )
      • hmyz ( Insecta ) entomologie
        • vši ( Anoplura )
        • blechy ( Siphonaptera )
        • ploštice ( Heteroptera )
        • dvoukřídlí ( Diptera )
    mikrobiologie parazitologie
  • 26. Základní rozdělení parazitů
    • obligátní parazité
    • fakultativní parazité
  • 27. Obligátní parazité
    • Jsou úzce vázáni na přítomnost hostitele, žijí výhradně paraziticky. Do této skupiny patří také organismy, u nichž jsou parazitická pouze některá vývojová stadia (např. larvy).
      • Příklady : všechny viry, většina známých patogenních prvoků ( Trypanosoma , Plasmodium apod.), klíště ( Ixodes ricinus ; parazitují všechna vývojová stadia), komáři ( Aedes , Anopheles ; samičky sají krev teplokrevných živočichů), tasemnice ( Taenia solium , resp. Taenia saginata ), škrkavka ( Ascaris lumbricoides )
  • 28.  
  • 29. Fakultativní parazité
    • Žijí volně v přírodě. Za určitých podmínek (např. kontakt s oslabeným hostitelem) mohou přejít k parazitickému způsobu života. Přítomnost hostitele však pro jejich vývoj není nutná. Mohou často způsobovat velmi závažná onemocnění.
      • Příklady : améby rodů Naegleria a Acanthamoeba (žijí v půdě a vodě, při infekci člověka způsobují amébovou menigoencefalitidu s velmi těžkým, většinou smrtelným průběhem)
  • 30. Hyperparazité
    • parazitické organismy, jejichž hostiteli jsou jiní parazité
      • Příklady : bakterie Yersinia pestis (původce moru) infikující blechu morovou ( Xenopsylla cheopis ); ploštěnci rodu Udonella cizopasící na parazitických korýších
  • 31. Klasifikace parazitů podle lokalizace na těle hostitele
    • Ektoparazité žijí na povrchu těla (kůže) nebo na povrchových orgánech (např. žábrách) svého hostitele.
      • Příklady : klíště ( Ixodes ricinus ), blecha obecná ( Pulex irritans ), veš dětská ( Pediculus humanus capitis )
    • Endoparazité žijí uvnitř těla hostitele. Dělíme je do dvou skupin :
      • extracelulární paraziti, kteří nepronikají do buněk
        • Příklady: streptokoky, houby rodu Aspergillus , prvoci Trypanosoma gambiense a Trypanosoma rhodesiense , většina helmintů
      • intracelulární paraziti, kteří žijí a rozmnožují se uvnitř buněk
        • Příklady: všechny viry, mykobakterie, prvoci rodu Plasmodium , Trypanosoma cruzi
  • 32. Základní znaky a projevy adaptace parazitických organismů
    • morfologické adaptace
    • fyziologicko-biochemické adaptace
    • reprodukční adaptace
    • etologické (behaviorální) adaptace
    • genetické adaptace
  • 33. Morfologické adaptace
    • velikost (jsou výrazně menší než hostitel)
    • redukce strukturální složitosti (zjednodušení nebo chybění některých orgánových soustav)
    • rozvoj specifických orgánů a struktur umožňujících vstup do těla hostitele, příjem živin, ochranu před imunitními mechanismy a produkci velkého množství potomstva
    Ergasilus Cyclops
  • 34. Fyziologicko-biochemické adaptace
    • schopnost inaktivace enzymů hostitele, ochrana proti peroxidům, superoxidům a jiným toxickým látkám vznikajícím v hostitelském organismu
    • změny metabolismu, zejména schopnost změny aerobního metabolismu na anaerobní a naopak, schopnost přežití v podmínkách úplné anoxie
  • 35. Reprodukční adaptace
    • vysoký reprodukční potenciál (většina parazitů jsou r-stratégové)
    • možnost asexuálního rozmnožování (pouze u některých parazitů)
    • složité vývojové cykly (větší počet vývojových stádií, střídání hostitelů během vývoje, střídání klidových a pohyblivých vývojových stádií atd.)
  • 36. K- a r-strategie
    • K-stratégové produkují zpravidla menší počet potomstva, které je však po fyziologické a anatomické stránce velmi dobře vyvinuto a je schopno se do jisté míry přizpůsobit změnám prostředí.
    • r-stratégové produkují větší počet potomstva, které má většinou jednodušší tělesnou stavbu a těžko se přizpůsobuje změnám prostředí. Populace r-stratégů mají vysokou růstovou rychlost, větší část potomstva však zpravidla umírá. K r-stratégům patří naprostá většina parazitů.
  • 37.  
  • 38. Reprodukční adaptace
    • vysoký reprodukční potenciál (většina parazitů jsou r-stratégové)
    • možnost asexuálního rozmnožování (pouze u některých parazitů)
    • složité vývojové cykly (větší počet vývojových stádií, střídání hostitelů během vývoje, střídání klidových a pohyblivých vývojových stádií atd.)
  • 39. Fasciola hepatica – životní cyklus
  • 40. Plasmodium – životní cyklus
  • 41. Etologické (behaviorální) adaptace
    • specifické typy chování umožňující nalezení svého hostitele a dosažení vhodného místa v jeho organismu
    • manipulace chování hostitele umožňující další rozšíření parazita
      • Manipulační aktivita – parazit ovlivňuje chování svého hostitele tak, aby se mohl lépe šířit.
        • Předpokládá se např. u některých pohlavně přenosných parazitů (bakterie Neisseria gonorrhoeae , původce kapavky), kteří svým působením zvyšují sexuální apetenci svého hostitele.
        • Manipulační aktivitu vyvíjí pravděpodobně jeden z nejrozšířenějších parazitů – prvok Toxoplasma gondii . Podle některých předpokladů se jeho vliv může projevit i změnou psychiky infikované osoby.
  • 42. Genetické adaptace
    • redukce genomu – nejnápadnější u virů, které plně využívají hostitelský genom, projevuje se však i u některých patogenních bakterií
    • přítomnost genů pro syntézu specifických proteinů umožňujících kontakt a průnik do hostitelské buňky a využití jejího genomu (zejména u virů, zčásti u bakterií)
    • schopnost interakce s hostitelským genomem a jeho ovlivnění
  • 43. Redukce genomu u bakterií
    • Obligátní parazit
    • Původce některých forem uretritidy mužů
    0,58 Mb (cca 470 genů) Mycoplasma genitalium
    • Neopouzdřené formy žijí jako komensálové v dýchacím traktu.
    • Opouzdřené formy způsobují sinusitidy, laryngotracheitidy, otitidy, pneumonie a v dětském věku i zhoubné meningitidy.
    1,8 Mb Haemophilus influenzae
    • Komensálové v trávicím traktu člověka
    • Po určitou dobu jsou schopni žít volně v přírodě.
    • Některé kmeny mohou být patogenní.
    4,1 Mb Escherichia coli Charakteristika Rozsah genomu Druh
  • 44.
    • redukce genomu
    • přítomnost genů pro syntézu specifických proteinů umožňujících kontakt a průnik do hostitelské buňky a využití jejího genomu (zejména u virů, zčásti u bakterií)
    • schopnost interakce s hostitelským genomem a jeho ovlivnění (typické u virů, prokázáno však i u jiných parazitů – např. Trichinella spiralis )
    Další genetické adaptace
  • 45. Jak se žije s parazitem?
  • 46. Patogenní účinky parazitických organismů
    • přímé
      • mechanická destrukce buněk a tkání (např. při pučení virů z buňky, při nadměrném rozmnožení parazitů v některém orgánu, při průniku parazitů přes kůži atd.)
      • destrukce buněk pomocí enzymů , např. proteáz nebo kolagenáz, které produkují zejména některé bakterie a prvoci
      • produkce toxinů ( Clostridium tetani , někteří prvoci)
    • nepřímé
      • poškození a vyčerpání organismu vlivem obranné reakce (zánětu); buňky organismu napadené parazitem jsou likvidovány imunitními mechanismy
      • imunopatologické stavy (alergické reakce, autoimunitní onemocnění)
      • poruchy psychiky, změny chování (často výsledek manipulační aktivity parazita)
      • malformace plodu , zejména pokud došlo k infekci matky během těhotenství
  • 47. Biologické teratogeny
    • zejména prvok To xoplasma gondii , virus r ubeoly, C ytomegalovirus, H erpes simplex virus
    • tato infekční agens s teratogenními účinky se souborně označují akronymem TORCH
    Toxoplazmóza
  • 48. Jak oklamat imunitní systém?
  • 49. Imunitní systém
  • 50.  
  • 51. Mechanismy úniku parazitů před obrannými reakcemi hostitelského organismu
    • ukrytí uvnitř buněk (intracelulární paraziti), v některých případech integrace do genomu (viry)
    • variabilita povrchových antigenních struktur
    • genetická plasticita
    • integrace molekul hostitele na povrch buňky nebo těla parazita
    • inhibice fagocytózy, popř. zábrana fúze fagosomu s lysozomy
    • odstranění povrchových histokompatibilitních molekul hostitelské buňky (adenoviry, herpes viry)
    • štěpení protilátek
    • produkce látek blokujících průběh imunitní reakce (např. protizánětlivé produkty virů)
  • 52. Variabilita povrchových antigenních struktur Trypanosoma gambiense (původce spavé nemoci)
  • 53. Variabilita povrchových antigenních struktur
  • 54. Variabilita povrchových antigenních struktur
    • VSG – variable surface glycoproteins
  • 55. Variabilita povrchových antigenních struktur – molekulární mechanismus BC-VSG1 BC-VSG2 BC-VSG3 ESAG1 ESAG2 ELC-VSGa P polygenní transkript BC-VSG1 BC-VSG2 BC-VSG3 ESAG1 ESAG2 ELC-VSG2 VSGa P replikace a transpozice do oblasti exprese polygenní transkript
  • 56. Genetická plasticita Reverzní transkriptáza Virus HIV
  • 57. Reverzní transkriptáza
    • „ A machine for making errors“
    • Chyby v reverzní transkripci vedou k mutacím.
    • Vysoká mutabilita viru vylučuje možnost likvidace viru imunitním systémem omezuje účinnost léčebného zákroku.
  • 58. Další mechanismy úniku parazitů před obrannými reakcemi hostitelského organismu
    • integrace molekul hostitele na povrch buňky nebo těla parazita (nebezpečí vzniku autoimunitních onemocnění)
    • inhibice fagocytózy, popř. zábrana fúze fagosomu s lysozomy
    • odstranění povrchových histokompatibilitních molekul hostitelské buňky (adenoviry, herpes viry)
    • štěpení protilátek
    • produkce látek blokujících průběh imunitní reakce (např. protizánětlivé produkty virů)
  • 59. MOLEKULÁRNÍ MECHANISMY PARAZITISMU VZTAH GENOMU PARAZITA A HOSTITELE Genom hostitele Genom parazita genetická plasticita, antigenní variace mRNA mRNA protein protein integrace do hostitelského genomu Ig
  • 60.  

×