Ekologie a ekogenetika I
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share

Ekologie a ekogenetika I

  • 3,845 views
Uploaded on

...aneb těžký život parazitů

...aneb těžký život parazitů

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
3,845
On Slideshare
3,839
From Embeds
6
Number of Embeds
1

Actions

Shares
Downloads
12
Comments
0
Likes
0

Embeds 6

http://www.slideshare.net 6

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.