Aufbau der Bakterienzelle
Schema
Bestandteile
- Die Bakterienzelle besteht aus:
- Zytoplasmamembran und Zellwand werden auch als Zellhülle (cell envelope)
zusammengefasst.
- Zusätzliche morphologische Merkmale bei einer Reihe von Bakterienarten
sind:
- Wachstum eines Bakterienstammes in einer Zellkultur
:
a) bekapselt: glänzend (S-Form S = smooth)
b) nicht bekapselt: matt (R-Form R = rough)
Es kann sich dabei um die gleiche Bakterienart handeln, jedoch um einen
anderen Stamm, der z.B. durch Mutation entstanden sein kann.
Kontakt über Rekombi-
Sex-Pili nation
+
Donator Rezipient Konjugative Transkonjugante
(Plasmidhaltig) (Plasmidfrei) Plasmidübertragung
Schematische Darstellung des Transfer/Replikationsvorgangs eines
konjugativen Plasmiden
Ein wichtiges Problem der medizinischen Praxis ist das Phänomen der
"infektiösen Resistenz". Unter diesem Begriff wird die Tatsache
verstanden, dass transferable Antibiotika-Resistenz-Plasmide durch das
gehäufte Auftreten resistenter Stämme ihre Resistenz-Determinanten häufig
in Populationen pathogener Bakterien
verbreiten, so dass bestimmte Antibiotika-Therapien durch das gehäufte
Auftreten resistenter Stämme unwirksam werden.
In den Plasmiden ist die Fähigkeit zur Resistenzbildung gespeichert. Durch
Konjugation wird diese Information an pathogene Bakterienstämme
weitergegeben. Es werden immer mehr Bakterienstämme hervorgebracht, die
Antibiotika-resistent sind.
R-Plasmid (R = Resistenz) : Information: Bau eines Pilus
F+-Zelle (F = Fertilität) : Zelle kann Pilus ausbilden
f--- Zelle : Zelle kann keinen Pilus ausbilden
Eine Zelle besitzt einen R-Plasmid, der die Information zur Resistenzbildung
enthält (F+-Zelle). Durch die Konjugation wird der R-Plasmid auf
die plasmidfreie f -- Zelle übertragen, so daß nach Abschluß der
Konjugation eine f -- Zelle zu einer F+-Zelle geworden
ist, die nun ebenfalls die Fähigkeit der Resistenzbildung besitzt.
Eine Zelle kann ihre genetische Plasmidalinformation auf bis zu 10 weitere
Zellen übertragen.
Diese Resistenzen haben für die Bakterienzellen nur dann einen Nutzen, wenn
Antibiotika
eingesetzt werden. Bei unnötiger Resistenzbildung werden sie
herausselektiert, bei erneutem Gebrauch von Antibiotika
besitzen diese Bakterienstämme keine Antibiotikaresistenz mehr und können
abgetötet werden.
Bei ständigem Antibiotikagebrauch werden resistente Bakterienstämme
"gezüchtet", was zum Hospitalismus führt.
Der Prozess der Konjugation hält von der Teilung, der Toxinbildung o.ä.
ab. Der Plasmidbesitz wirkt sich nachteilig aus, wenn kein Antibiotika
eingesetzt wird.
Bei der Zellteilung von plasmidhaltigen Zellen erhält nur eine Tochterzelle
den Plasmiden. Die Plasmiden teilen sich nicht synchron mit der Zelle. Es
kommt zur Bildung von plasmidfreien Zellen.
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