All posts by Postępy Mikrobiologii

ANTYGENY REKOMBINANTOWE W DIAGNOSTYCE SEROLOGICZNEJ BORELIOZY

RECOMBINANT ANTIGENS IN SEROLOGICAL DIAGNOSIS OF LYME BORRELIOSIS
Weronika Grąźlewska, Lucyna Holec-Gąsior
11 January 2020

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Borelioza jest najczęstszą chorobą odkleszczową dotykającą mieszkańców półkuli północnej. Chorobę tę wywołują bakterie zakwalifikowane do grupy Borrelia burgdorferi sensu lato. Współcześnie podstawą diagnostyki laboratoryjnej boreliozy jest dwustopniowe badanie serologiczne. Pierwszym etapem jest test immunoenzymatyczny (ELISA), jeżeli wynik badania jest dodatni lub wątpliwy jako test potwierdzający stosuje się technikę Western blot. W obu metodach jako główne źródło antygenów wykorzystuje się całkowite lizaty komórkowe B. burgdorferi s.l. Jednak ogromna różnorodność gatunków w obrębie B. burgdorferi s.l. oraz niski stopień zakonserwowania sekwencji ich białek sprawia, że wykorzystanie lizatów komórkowych jednego z genogatunków nie jest wystarczające do prawidłowego rozpoznania boreliozy. Liczne doniesienia literaturowe wykazują, że wykorzystanie antygenów rekombinantowych lub chimerycznych B. burgdorferi s.l. może być potencjalnym rozwiązaniem problemów występujących w immunodiagnostyce boreliozy. Jednak, aby testy diagnostyczne oparte na białkach rekombinantowych miały jak największą skuteczność należy wykorzystać w nich starannie wyselekcjonowane antygeny lub ich fragmenty. Dzięki takiemu podejściu można opracować test, którego czułość pozostanie niezależna od genogatunku B. burgdorferi s.l., który wywołał chorobę. Dodatkowo wykorzystanie jedynie fragmentów białek może zdecydowanie ograniczyć częstość występowania reakcji krzyżowych.

1. Wprowadzenie. 2. Charakterystyka wybranych antygenów B. burgdorferi s.l. 3. Diagnostyka boreliozy. 4. Problemy w serodiagnostyce boreliozy. 5. Wykorzystanie białek rekombinantowych i peptydów syntetycznych w diagnostyce boreliozy. 6. Podsumowanie

Abstract: Lyme borreliosis, an infectious disease caused by tick-borne spirochetes of the Borrelia burgdorferi sensu lato complex, is regarded as the most commonly reported vector-borne infection in the Northern Hemisphere. Currently, the basis for laboratory diagnosis of Lyme disease is a two-step serological examination. The first is an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). If the test result is positive or questionable, a Western blot is used as the second phase test. In both methods, the total cell lysates of B. burgdorferi s.l. are used as the main source of antigens. However, the huge diversity of genospecies within B. burgdorferi s.l. and the low degree of preservation of the sequence of their proteins means that using the cell lysates of one of the species is not sufficient to correctly diagnose Lyme disease. Numerous literature reports show that the use of B. burgdorferi s.l. recombinant or chimeric antigens may be a potential solution to problems occurring in Lyme disease immunodiagnosis. However, for diagnostic tests based on recombinant proteins to be as effective as possible, carefully selected antigens or fragments should be used. With this approach, a test can be developed with a sensitivity that remains independent of the B. burgdorferi s.l. species which caused the disease. In addition, the exclusive use of protein fragments may definitely reduce the frequency of cross-reactions.

1. Introduction. 2. Characterization of selected B. burgdorferi s.l. antigens. 3. Diagnosis of Lyme disease. 4. Problems in Lyme disease serodiagnosis. 5. Use of recombinant antigens and synthetic peptides in the diagnosis of Lyme disease. 6. Summary

Autor: Postępy Mikrobiologii
No Comment
Czytaj dalej

MECHANIZMY FUNKCJONOWANIA I REGULACJI SYSTEMÓW POBIERANIA HEMU U PATOGENNYCH BAKTERII GRAM-UJEMNYCH

MECHANISMS OF FUNCTIONING AND CONTROL OF HEME UPTAKE IN GRAM-NEGATIVE PATHOGENIC BACTERIA
Karolina Jaworska, Adrianna Raczkowska, Julia Frindt, Joanna Wachowicz, Katarzyna Brzostek
11 January 2020

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Żelazo jest jednym z istotniejszych mikroelementów wykorzystywanych przez bakterie, niezbędnym dla metabolizmu podstawowego komórki. Ponad 70% biodostępnego żelaza w organizmach ssaków znajduje się w cząsteczce hemu. Gram-ujemne bakterie patogenne podczas kolonizacji organizmu gospodarza wykorzystują hem jako główne źródło żelaza. Bakterie wykształciły dwa typy receptorów/transporterów błony zewnętrznej zaangażowanych w pobieranie cząsteczki hemu. Pierwszy z nich skupia receptory rozpoznające hem wolny lub związany w hemoproteinach i transportujące ligand przez błonę zewnętrzną. Drugi typ receptorów rozpoznaje i transportuje hem w kompleksie z hemoforem, niskocząsteczkowym białkiem uwalnianym z komórki bakteryjnej. Mikroorganizmy wykształciły transkrypcyjne i potranskrypcyjne mechanizmy kontrolujące proces transportu żelaza/hemu, chroniące przed ich toksycznym nadmiarem. Jeden z ważniejszych mechanizmów regulujących opiera się na funkcjonowaniu białka Fur, represora transkrypcji genów. Coraz więcej wiadomo o roli niekodujących RNA w potranskrypcyjnej regulacji ekspresji genów regulonu Fur.

1. Wprowadzenie. 2. Hem i związki hemu w organizmie gospodarza. 3. Wiązanie i transport hemu przez osłony bakteryjne. 3.1. Aktywny transport hemu przez błonę zewnętrzną bakterii Gram-ujemnych. 3.2. Transport przez błonę cytoplazmatyczną zależny od ATP. 4. Regulacja ekspresji genów systemów transportu i pozyskiwania hemu. 4.1. Charakterystyka białka Fur. 4.2. Oddziaływanie Fur-DNA. 4.3. Regulacja ekspresji fur u E. coli. 4.4. Fur jako globalny regulator ekspresji genów u E. coli. 4.5. Inne mechanizmy kontroli ekspresji systemów transportu i pozyskiwania hemu. 5. Podsumowanie

Abstract: Iron is one of the most important micronutrients used by bacteria, essential for their basic metabolism. Over 70% of bioavailable iron in mammals is in the heme molecule. Gram-negative pathogenic bacteria during colonization and infection of the host organism use heme as the main source of iron. Bacteria have developed two types of outer membrane receptors/transporters involved in the heme uptake. The first one focuses on the receptors recognizing heme or hemoproteins and transporting the ligand through the outer membrane. The second type of receptor recognizes and takes up heme in a complex with a hemophore, a small protein released from a bacterial cell. Microorganisms have developed appropriate transcriptional and post-transcriptional mechanisms that control the iron/heme uptake, protecting against their toxic excess. One of the most important regulatory systems is based on the functioning of the Fur protein, a repressor of gene transcription. More and more is known about the role of non-coding RNAs in post-transcriptional regulation of Fur regulon gene expression.

1. Introduction. 2. Hem and heme compounds in the host organism. 3. Binding and transport of heme through bacterial wall and membranes. 3.1. Active transport of heme through the outer membrane of Gram-negative bacteria. 3.2. ATP-dependent transport across the cytoplasmic membrane. 4. Regulation of gene expression of heme uptake. 4.1. Characteristics of Fur protein. 4.2. Fur-DNA interaction. 4.3. Regulation of fur gene expression in E. coli. 4.4. Fur as a global regulator of gene expression in E. coli. 4.5. Other mechanisms for controlling the expression of heme uptake genes. 5. Summary

Autor: Postępy Mikrobiologii
No Comment
Czytaj dalej

ENDOTOKSEMIA I ZABURZENIA BARIERY JELITOWEJ TOWARZYSZĄCE NADWADZE I OTYŁOŚCI

ENDOTOXEMIA AND INTESTINAL BARRIER DISORDERS ASSOCIATED WITH OVERWEIGHT AND OBESITY
Agata Janczy, Zdzisław Kochan, Sylwia Małgorzewicz
11 January 2020

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Zgodnie z danymi Światowej Organizacji Zdrowia (WHO, World Health Organization) powszechny problem nadwagi i otyłości jest piątym co do istotności czynnikiem ryzyka zgonów na świecie. Najczęściej wymienia się czynniki genetyczne i środowiskowe, które prowadzą do pobierania nadmiernej ilości energii z pożywienia oraz gromadzenia jej w postaci zapasowej tkanki tłuszczowej. Zwraca się również uwagę na fakt, że nawet stosowanie diety niskoenergetycznej niewystarczająco wspomaga skuteczną redukcję nadmiernej masy ciała. Okazuje się, że przyczyną może być mikrobiota jelit, której skład zmienia się u osób z nadwagą i otyłością. Dysbioza mikrobioty jelit jest dodatkowo przez wielu badaczy postrzegana jako przyczyna rozwoju chorób metabolicznych, w tym otyłości czy cukrzycy typu 2. Z drugiej strony bakterie Gram-ujemne stanowiące składową ekosystemu jelit są źródłem lipopolisacharydu (LPS) odpowiedzialnego za rozwój ogólnoustrojowego stanu zapalnego i endotoksemii. Na podstawie przeglądu literatury można stwierdzić, że zaburzenia mikrobioty jelit, uszkodzenie bariery jelitowej oraz zwiększone stężenie LPS we krwi wpływają niekorzystnie na otyłość i składowe zespołu metabolicznego oraz utrudniają leczenie tych schorzeń.

1. Wprowadzenie. 2. Budowa bariery jelitowej. 3. Zaburzenia bariery jelitowej i endotoksemia. 4. Podsumowanie

Abstract: According to the World Health Organization (WHO), the widespread problem of overweight and obesity is the fifth most important risk factor for deaths in the world. The most frequently mentioned are the genetic and environmental factors that lead to the absorption of excess energy from food and to accumulate it in the form of spare adipose tissue. Another important fact is that even the use of a low-energy diet does not support the effective reduction of excessive body weight. It turns out that the cause may be intestinal microbiota, the composition of which changes in people with overweight and obesity. The intestinal microbiota dysbiosis is additionally perceived by many researchers as the cause of the development of metabolic diseases, including obesity or type 2 diabetes. On the other hand, Gram-negative bacteria constituting a component of the intestinal ecosystem are the source of lipopolysaccharide (LPS), responsible for the development of systemic inflammation and endotoxemia. Based on a literature review related to the subject, it can be concluded that intestinal microbiota disorders, intestinal barrier damage and increased LPS levels in patients adversely affect the obesity and components of the metabolic syndrome and hinder the treatment of these diseases.

1. Introduction. 2. Intestinal barrier function. 3. Intestinal barrier disorders and endotoxemia. 4. Summary

Autor: Postępy Mikrobiologii
No Comment
Czytaj dalej

WYSTĘPOWANIE ZJAWISKA KOSELEKCJI W ŚRODOWISKACH POZAKLINICZNYCH

OCCURRENCE OF THE CO-SELECTION PHENOMENON IN NON-CLINICAL ENVIRONMENTS
Agata Goryluk-Salmonowicz, Magdalena Popowska
11 January 2020

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Szczepy bakterii wieloopornych to obecnie największy problem zdrowotny na świecie. Liczne światowe organizacje zajmujące się zdrowiem publicznym apelują o konieczności ograniczenia rozprzestrzeniania się antybiotykooporności z wszelkich możliwych źródeł. Z danych literaturowych wiadomo, że takimi środowiskami źródłowymi mogą być obszary użytkowane rolniczo, gdzie powszechnie stosowano antybiotyki i sole metali ciężkich do promocji wzrostu roślin i zwierząt. Dodatkowo, wśród źródeł izolacji bakterii wieloopornych znalazły się również naturalne zbiorniki wodne, czy gleby nie użytkowane rolniczo. W ostatnich latach, bakterie oporne na antybiotyki i jednocześnie metale ciężkie, zaczęto pozyskiwać z gleb zanieczyszczonych metalami oraz z roślin zasiedlających takie gleby. Wydaje się zatem, że metale ciężkie, stanowiące zanieczyszczenie środowiska, mogą być czynnikiem selekcyjnym promującym rozprzestrzenianie się oporności na antybiotyki. Zjawisko koselekcji bakteryjnych genów oporności dotyczy najczęściej braku wrażliwości bakterii na antybiotyki oraz metale ciężkie. O zjawisku koselekcji mówimy, gdy różne geny warunkujące oporność na różne czynniki stresowe występują na tym samym ruchomym elemencie genetycznym lub, gdy te same geny warunkują oporność na różne czynniki stresowe. Niniejszy artykuł przedstawia aktualny stan wiedzy na temat tego zjawiska obserwowanego u bakterii izolowanych ze środowisk pozaklinicznych.

1. Wprowadzenie. 2. Mechanizmy koselekcji. 2.1. Mechanizm oporności krzyżowej. 2.2. Współoporność. 2.3. Współregulacja. 3. Czynniki promujące rozprzestrzenianie się zjawiska koselekcji. 4. Występowanie zjawiska koselekcji w środowiskach pozaklinicznych. 4.1. Obszary użytkowane rolniczo. 4.2. Tereny nieużytkowane rolniczo. 4.3. Naturalne zbiorniki wodne. 4.4 Endosfera roślinna. 5. Współwystępowanie genów oporności w różnych genomach środowiskowych. 6. Podsumowanie

Abstract: Multi-resistant bacterial strains currently present the main health problem worldwide. Numerous public health organizations call for the prevention, and control the spread, of antibiotic resistance from any sources. From the literature data, it is well known that agricultural areas are a source of antibiotic resistance because of the use of antibiotics and heavy metals to promote plant and animal growth. Moreover, natural water reservoirs and soil not used for agriculture are also sources of multi-drug resistant bacteria. In recent years bacteria resistant to antibiotics and heavy metals have been isolated from heavy-metal contaminated soils and from metallophytes. Therefore, it seems that heavy metals, an environmental pollutant, may also be a selection factor that promotes the spread of antibiotic resistance. The co-selection phenomenon of resistant genes is most often connected with the lack of bacterial susceptibility to antibiotics and heavy metals. Co-selection occurs when different resistant genes that enable resistance to different stress conditions are located on the same mobile genetic elements, or when the same genes determine resistance to different stress conditions. This article presents the current state of knowledge about the co-selection phenomenon observed in bacteria isolated from nonclinical environments.

1. Introduction. 2. Co-selection mechanisms. 2.1. Cross-resistance. 2.2. Co-resistance. 2.3. Co-regulation. 3. Factors promoting spread of co-selection. 4. Occurrence of co-selection in non-clinical environments. 4.1. Areas used for agriculture. 4.2. Areas not used agriculturally. 4.3. Natural water reservoirs. 4.4. Plant endosphere. 5. Co-occurence of resistant genes in different environmental genomes. 6. Summary

Autor: Postępy Mikrobiologii
No Comment
Czytaj dalej

WIRUSY ŚRODOWISK EKSTREMALNYCH

VIRUSES OF EXTREME ENVIRONMENTS
Mikołaj Wołącewicz, Dominika Bębnowska, Rafał Hrynkiewicz, Paulina Niedźwiedzka-Rystwej
11 January 2020

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: Wirusy ekstremofilne zasiedlają nawet najbardziej nietypowe środowiska, takie jak szyby hydrotermalne zarówno podwodne jak i naziemne, pustynie, tereny subpolarne, osady denne oraz środowiska o wysokim stopniu zasolenia. Są to głównie wirusy, zakażające bakterie (należące do rodzin Myoviridae oraz Siphoviridae) i archeony (zaklasyfikowane do rodzin Lipothrixviridae, Rudiviridae, Yueviridae, Ampullaviridae, Globuloviridae, Sphaerolipoviridae, Bicaudaviridae, Fuselloviridae, Guttaviridae, Clavaviridae oraz Turriviridae), z których część nie została w pełni sklasyfikowana. Ekstremowirusy posiadają materiał genetyczny głównie w postaci dsDNA, zarówno kolistego jak i liniowego, którego średnia długość waha się pomiędzy 14 do 80 kpz i jest optymalna, ponieważ nie ulega rozłożeniu przez wysoka lub niską temperaturę, roztwory soli czy podwyższone ciśnienie i koduje wszystkie cechy niezbędne do funkcjonowania w ekstremalnych warunkach. Potwierdza to także o wiele wyższą oporność DNA na czynniki zewnętrzne w porównaniu z delikatnym RNA. Dalsze badania nad wirusami ekstremofilowymi mogą doprowadzić do pełnego zsekwencjonowania ich genomów, poznania genów warunkujących cechy oporności na niekorzystne warunki środowiskowe oraz przybliżyć poznanie pełnej historii ewolucji organizmów na Ziemi.

1. Wprowadzenie. 2. Wirusy ekstremalnie wysokich temperatur. 2.1. Wirusy z gorących źródeł naziemnych. 2.2. Wirusy z podwodnych szybów hydrotermalnych. 3. Wirusy terenów pustynnych. 4. Wirusy terenów subpolarnych. 5. Wirusy osadów dennych. 6. Wirusy terenów o wysokim stopniu zasolenia. 6.1. Wirusy w jeziorach słodkowodnych. 6.2. Wirusy w jeziorach alkalicznych. 7. Podsumowanie

Abstract: Extremophilic viruses inhabit even the most extreme environments, such as underwater and terrestrial hydrothermal vents, deserts, subpolar areas, deep subsurface sediments, hypersaline environments, and alkaline lakes. These are mainly viruses that infect bacteria (belonging to the Myoviridae and Siphoviridae families) and archaea (classified to the families Lipothrixviridae, Rudiviridae, Yueviridae, Ampullaviridae, Globuloviridae, Sphaerolipoviridae, Bicaudaviridae, Fuselloviridae, Guttaviridae, Clavaviridae, and Turriviridae), some of which have not been fully classified. Extremoviruses have genetic material mainly in the form of dsDNA, both circular and linear, whose average length varies between 14 and 80kbp and is optimal because it is not degraded by high or low temperature, salt solutions or elevated pressure, and encodes all features necessary to function in extreme conditions. This also confirms the much higher resistance of DNA to external factors compared to delicate RNA. Further studies on extremophilic viruses can lead to full sequencing of their genomes, recognition of genes determining resistance traits to unfavorable environmental conditions, and a closer understanding
of the full history of the evolution of organisms on Earth.

1. Introduction. 2. Viruses of extremely high temperatures. 2.1. Viruses of hot terrestrial springs. 2.2. Viruses of deep-sea hydrothermal vents. 3. Viruses of deserts. 4. Viruses of subpolar areas. 5. Viruses of subsurface sediments. 6. Viruses of hypersaline areas. 6.1. Viruses of freshwater lakes. 6.2 Viruses of alkaline lakes. 7. Conclusions

Autor: Postępy Mikrobiologii
No Comment
Czytaj dalej
1 … 20 21 22 23 24 … 88

Current Issue

Current Issue

Advancements of Microbiology
Volume 63 (2024): Issue 3

Publisher

PTM

Publisher