Jadwiga Baj Krótki zarys historii mikrobiologii Początki Rozwój mikrobiologii medycznej Udoskonalanie mikrobiologicznych metod badawczych Poznawanie różnorodności bakterii Odkrycie wirusów Próby klasyfikacji bakterii Ogólna charakterystyka mikroorganizmów Carl Woese i trzy domeny świata żywego Systematyka prokariotów Nazewnictwo prokariotów . System klasyfikacji prokariotów Gatunek, podgatunek i odmiana u prokariotów Charakterystyka domen prokariotycznych Domena Bacteria Domena Archaea BUDOWA I FUNKCJONOWANIE KOMÓREK PROKARIOTYCZNYCH Jadwiga Baj Wielkość i morfologia komórek prokariotycznych oraz tworzone przez nie układy Ogólna budowa komórki prokariotycznej Cytopłazma, nukleoid i rybosomy Ziarnistości stanowiące materiały zapasowe Granule wielocukrowe Polłhydroksymaślan i inne polihydroksyalkaniany Cyjanoficyna Lipidy Polifosforany Krople siarki struktury występujące w cytoplazmie Magnetosomy Bakteryjne mikroprzedziały Pęcherzyki gazowe . Węglany Błona komórkowa prokariotów Budowa błony komórkowej bakterii Błony wewnątrzcytoplazmatyczne bakterii Błona komórkowa archeonów Funkcje błony komórkowej . Transport przez błonę komórkową Ściana komórkowa bakterii Budowa peptydoglikanu Biosynteza peptydoglikanu Ściana komórkowa bakterii gramdodatnich . Ściana komórkowa bakterii gramujemnych . Barwienie metodą Grama . Ściany komórkowe archeonów . Warstwa S archeonów i bakterii Otoczki i pochewki Rola otoczek Pochewki Sekrecja Przenoszenie białek do błony cytoplazmatycznej i przestrzeni peryplazmatycznej . Przenoszenie białek przez dwie lub trzy błony Pęcherzyki błonowe i nanorurki Pęcherzyki błonowe Nanorurki Fimbrie, pilusy i włókienka amyloidowe . Ruch prokariotów Ruch rzęskowy bakterii Inne sposoby poruszania się bakterii Struktury powierzchniowe archeonów Chemotaksja bakterii METABOLIZM PROKARIOTÓW Jadwiga Baj Ogólna charakterystyka metabolizmu Enzymy 54 Wymagania pokarmowe prokariotów Typy pokarmowe prokariotów Sposoby syntezy ATP Pierwiastki biogenne Źródła węgla . Azot . Siarka Fosfor Żelazo Czynniki wzrostowe Główne szlaki metaboliczne Główne szlaki katabolizmu cukrów Fermentacje, reakcja Sticklanda i szlak deiminazy argininowej . (3-oksydacja kwasów tłuszczowych Cykl kwasów trikarboksylowych Cykl glioksalowy . Metabolizm chemolitotrofów Nitryfikacja i anamoks Utlenianie siarki i jej związków nieorganicznych Metabolizm wodoru Utlenianie tlenku węgla Utlenianie żelaza Utlenianie innych związków nieorganicznych Metabolizm tlenowy i beztlenowy Tlen w metabolizmie prokariotów Oddychanie Oddychanie beztlenowe Międzygatunkowy transfer elektronów i wodoru oraz syntrofia Metabolizm fototrofów Ogólna charakterystyka bakterii fotosyntetyzujących Ogólna charakterystyka fotosyntezy Fotosynteza anoksygenna Fotosynteza oksygenna Inny sposób wykorzystania światła przez prokarioty Asymilacja dwutlenku węgla i związków Cl Cykl Cahuna . Redukcyjny cykl kwasów trikarboksylowych Redukcyjny szlak acetylo-CoA (szlak Wooda-Ljungdahła) Podwójny cykl 3-hydroksypropionianu Asymilacja węgla u metylotrofów 4. WZROST I CYKLE ŻYCIOWE PROKARIOTÓW Jadwiga Baj Wzrost bakterii w hodowlach płynnych Hodowle okresowe Hodowle ciągłe i synchronizowane Wpływ czynników fizyko-chemicznych na wzrost prokariotów Wpływ temperatury Wpływ pH Wpływ ciśnienia osmotycznego (w tym zasolenia) Wpływ ciśnienia hydrostatycznego Wpływ tlenu i jego form reaktywnych Wpływ innych warunków środowiska Wzrost i rozmnażanie prokariotów Cytoszkielet bakterii i jego udział w podziale komórki Elementy cytoszkieletu i podział komórki archeonów Cykle życiowe bakterii Escherichia coli Hyphomicrobium (Proteobacteria) i Pirellula (Planctomycetes} Caulobacter crescentus i Sphaerotilus natans (Proteobacteria) . Epulopisciumfishelsoni (Firmicutes) Bdellovibrio bacteriovorus (Proteobacteria) Dermocarpa (Cyanobacteria) Chlamydie Formy przetrwalnikowe bakterii Endospory (Firmicutes) Spory (konidia) promieniowców (Actinobacteria) . Egzospory i cysty (Proteobacteria) Miksospory bakterii śluzowych (Proteobacteria) Akinety sinic nitkowatych (Cyanobacteria) UDZIAŁ PROKARIOTÓW W FUNKCJONOWANIU BIOSFERY Jadwiga Baj Mikroorganizmy a granice biosfery Podstawowe terminy i pojęcia stosowane w ekologii mikroorganizmów i mikrobiologii środowisk Relacje troficzne w ekosystemach Miejsca występowania prokariotów na Ziemi Gleby Wody Inne środowiska Formy występowania prokariotów w środowisku . Konsorcja . Maty mikroorganizmów Biofilmy Udział prokariotów w obiegu pierwiastków Udział prokariotów w obiegu węgla Udział prokariotów w obiegu azotu Udział prokariotów w obiegu siarki Udział prokariotów w obiegu żelaza i innych pierwiastków Oddziałyania prokariotów z innymi organizmami - symbiozy . Protokooperacja Komensalizm Mutualizm Współzawodnictwo i antagonizm Drapieżnictwo i pasożytnictwo Bakterie oddziałujące z organizmem człowieka Odporność wrodzona i odporność nabyta Mikrobiota człowieka Podstawowe terminy stosowane w mikrobiologii lekarskiej . Czynniki wirulencji umożliwiające skuteczne działanie patogenów Toksyny bakteryjne Unikanie mechanizmów obronnych gospodarza przez patogeny Choroby bakteryjne i ich objawy Profilaktyka chorób zakaźnych - szczepienia Leczenie chorób bakteryjnych - chemioterapeutyki Symbiozy bakterii z roślinami Symbiozy korzystne dla roślin Symbiozy niekorzystne dla roślin GENETYKA PROKARIOTÓW Łukasz Dziewit Organizacja genetyczna genomów prokariotycznych Budowa DNA Struktura chromosomów prokariotycznych Replikacja chromosomowego DNA Mechanizm replikacji chromosomu u bakterii Mechanizm replikacji chromosomu u archeonów Transkrypcja Geny i operony Rodzaje i funkcje RNA . Mechanizm transkrypcji u bakterii Mechanizm transkrypcji u archeonów Translacja Kod genetyczny . Rybosomy - budowa i funkcja . Mechanizm translacji u bakterii Mechanizm translacji u archeonów Potranslacyjna obróbka białek Regulacja ekspresji genów Kontrola pozytywna i negatywna - aktywatory i represory Układy dwuskładnikowe Wyczuwanie liczebności Globalne systemy regulacji ekspresji genów Ryboregulacja Mutacje i naprawa DNA Typy mutacji i czynniki mutagenne Mechanizmy naprawy uszkodzeń DNA Regulon SOS . ZMIENNOŚĆ PROKARIOTÓW I HORYZONTALNY TRANSFER GENÓW Dariusz Bartosik Czynniki wpływające na zmienność genomów bakteryjnych Rekombinacja homologiczna i nieuprawniona Rekombinacja homologiczna . Rekombinacja zlokalizowana Transpozycja Ruchome elementy genetyczne bakterii Plazmidy Ogólna charakterystyka i klasyfikacja plazmidów Wpływ plazmidów na strukturę genomów bakteryjnych Replikacja plazmidów Stabilność plazmidów Transfer koniugacyjny plazmidów Elementy transpozycyjne Klasyfikacja i struktura genetyczna autonomicznych TE . Wpływ transpozonów na strukturę genomów i zmienność bakterii Regulacja częstości transpozycji Inne grupy ruchomych elementów genetycznych Kąspozony . Elementy integrujące z DNA Mobilne introny i inteiny Horyzontalny transfer genów Mechanizmy horyzontalnego transferu genów Bariery horyzontalnego transferu genów Ruchome elementy genetyczne i HGT u archeonów WIRUSY I INNE NIEKOMÓRKOWE CZYNNIKI INFEKCYJNE Monika Radlińska Ogólna charakterystyka wirusów Genomy wirusów . Struktura cząstek wirusowych (wirionów) Oficjalna klasyfikacja wirusów Klasyfikacja wirusów według Baltimore’a Rozprzestrzenianie się wirusów Zakres gospodarzy i tropizm wirusów Cykl replikacyjny wirusów Wirusy infekujące bakterie Charakterystyka bakteriofagów i ich cykle infekcyjne „Wyścig zbrojeń” między bateryjnymi gospodarzami a ich wirusami . Archeowirusy Czynniki subwirusowe Wiroidy Satelity . Priony . Znaczenie wirusów Znaczenie ekologiczne wirusów . Znaczenie ewolucyjne wirusów Wirusy jako czynniki chorobotwórcze . Zastosowanie wirusów . WYKORZYSTANIE DROBNOUSTROJÓW PROKARIOTYCZNYCH W PRZEMYŚLE I OCHRONIE ŚRODOWISKA Łukasz Drewniak Przemysłowe zastosowania mikroorganizmów Przemyśl farmaceutyczny Przemył spożywczy . Przemył chemiczny Wykorzystanie drobnoustrojów w rolnictwie Mikrobiologiczne środki ochrony roślin Mikrobiologiczna stymulacja wzrostu i plonowania roślin Zastosowanie mikroorganizmów w ochronie środowiska Bioremediacja Technologie oczyszczania ścieków . Zagospodarowanie odpadów organicznych do produkcji biopaliw i bioenergii METODY STOSOWANE W MIKROBIOLOGII Jadwiga Baj ( Jadwiga Baj i Bohdan Paterczyk ( oraz Łukasz Dziewit ( . Metody hodowlane Pożywki mikrobiologiczne Sterylizacja . Metody posiewu mikroorganizmów na podłoża i inkubacji hodowli Metody izolowania czystych kultur i określania liczebności mikroorganizmów . Klasyczne metody pracy z bakteriofagami Metody przechowywania mikroorganizmów i bakteriofagów Metody mikroskopowe Ogólne wprowadzenie do obrazowania w mikroskopie optycznym Techniki obserwacji stosowane w mikroskopii optycznej . Wykorzystanie klasycznej mikroskopii optycznej w mikrobiologii . Wykorzystanie mikroskopu epifluorescencyjnego i konfokalnego w badaniach prokariotów . Mikroskopia elektronowa - zastosowanie w mikrobiologii Metody molekularne . Genomika - metody sekwencjonowania DNA . Metagenomika Transkryptomika, proteomika i metabolomika