Bakterier, vira og antibiotikaresistens

Resume: Velkommen til projektet Bakterier, vira og antibiotikaresistens. Projektet handler om bakterier og deres udvikling af antibiotikaresistens, samt hvordan man kan mindske det stigende problem med resistens ved at anvende metoder indenfor bioteknologien.

 

Når du har læst projektet, vil du have kendskab til den strukturelle opbygning af både bakterier og vira, antibiotikas virkemåde, samt hvordan antibiotikaresistens hos bakterier opstår. Derudover vil du lære om de sunde bakterier, kaldet probiotika, og hvordan man kan bruge enten vira eller bioaktive stoffer fra naturen til at bekæmpe bakterieinfektioner.

Endeligt er der en række små laboratorieforsøg, der er relaterede til de forskellige teoretiske artikler.

God fornøjelse!

 

Teori

Teorimaterialet består af fem artikler, som kan læses uafhængigt af hinanden, men det anbefales at læse de to første artikler Bakterier og vira samt Antibitotika og resistens først, da disse danner baggrund for de resterende tre artikler. Herudover findes der en side med ekstramateriale, der omhandler genoverførsel i bakterier.

 

Forsøg:

I dette projekt er der udviklet små laboratorieforsøg, der understøtter de teoretiske artikler. Her finder du de forskellige forsøgsvejledninger.

Der er tre øvelser, der handler om forekomsten af bakterier, og hvor de lever henne. Forsøgene understøtter artiklen Bakterier og vira, og er en god introduktion til, hvorfor det er vigtigt at arbejde sterilt i laboratoriet, samt hvorfor god håndhygiejne i dagligdagen er vigtigt:

Forsøgsvejledning: Bakterier i luften

Forsøgsvejledning: Bakterier i omgivelserne

Forsøgsvejledning: Vask dine hænder

Yderligere er der to forsøg, der handler om antibiotika og naturlige stoffer med antibakteriel virkning. Forsøgene understøtter artiklerne Antibiotika og resistens og Naturens kamp mod bakterierne.

Forsøgsvejledning: Agardiffusionstest

Forsøgsvejledning: Hæmning af bakteriel vækst med hvidløg

Når man udfører et forsøg i et laboratorium, er det vigtigt at kende til sterilteknik og god laboratoriepraksis. Det er derfor er en god ide at se nedenstående film om sterilteknik og læse vejledningen om god laboratoriepraksis, før I starter på forsøgene.

Til lærerne findes yderligere en vejledning til hvert forsøg (materialer, udstyr, forberedelse og kort oversigt over tidsplan for forsøgene).

Lærervejledninger kan tilgås her.  

Adgang til lærervejledninger kræver en kode, der tilsendes efter henvendelse per mail til biotech@bio.dtu.dk

Ordliste

Herunder er en alfabetisk ordliste med forklaring til mange af de ord, der optræder i artiklerne, og som måske ikke er kendt på forhånd.

Antibakterielt stof:  Et stof der hæmmer vækst og deling af bakterier.

Antibiotika: En samlet betegnelse for stoffer som dræber eller hæmmer mikroorganismer. Det kan både være bakterier, svampe, parasitter m.m. I dagligdags tale bruges ordet antibiotika ofte om stoffer som specifikt er rettet mod bakterier. Disse stoffer går dog mere korrekt under navnet antibakterielle stoffer.

Bakteriofag: En type af virus, der kopierer sig ved at sprøjte DNA ind i en bakterie. Bakterien vil dø og nye bakteriofager frigives.

Bakteriekoloni: En samling af millioner af bakterier, der er opstået ud fra én enkelt bakterie, der har delt sig til flere. Bakterier findes som oftest i kolonier, frem for som enkelte bakterier.

Biodiversitet: Betegnelse der indenfor biologien betyder mangfoldighed. En organisme med høj biodiversitet er ensbetydende med, at variationen af organismen i naturen er meget stor.

Biofilm: En substans bestående af bakterier, proteiner og kulhydrater. Dannelse af biofilm har mange forskellige funktioner. Det kan f.eks. være beskyttelse mod angreb fra antibiotika og kroppens immunforsvaret, samt mulighed for koloniering i f.eks tarmen. Biofilm gør det desuden muligt for bakterierne i kolonien at kommunikere og opbygge en mindre hær.

Celledeling: Processen hvormed en celle kopierer sit DNA og deler sig i to. Ved ukønnet celledeling, som er gældende for bakterier, er befrugtning ikke nødvendigt. Resultatet bliver to identiske celler.

DNA (arvemateriale): Inde i celler ligger en lang streng af gener, som hver koder for et bestemt protein. Denne streng kaldes DNA, og er en slags ”opskrift” på hvilke proteiner, der skal dannes af cellens ribosomer. DNA’et består af fire enheder kaldet A, G, T og C, som sidder i en bestemt rækkefølge alt efter hvilket protein, de koder for. Ribosomerne læser rækkefølgen af disse enheder og sørger for at aminosyrer sættes sammen til det rigtige protein.

Proteinerne er livsnødvendige og bestemmer cellens udseende og funktion. DNA danner således grundlaget for, hvordan en organisme ser ud og fungerer. Desuden er DNA ansvarlig for at videregive informationen til nye generationer af celler/individer.

DNA-Replikation: Kopiering af DNA forud for celledeling.

Enzym: Betegnelse for et protein med katalytisk aktivitet, dvs. de kan øge hastigheden af kemiske og biologiske reaktioner uden selv at blive forbrugt. Nogle reaktioner vil uden tilstedeværelsen af et enzym forløbe alt for langsomt til at kunne opretholde nødvendige livsprocessor. Enzymer er derfor nogle af livets vigtigste dele og uden enzymer ville liv som vi kender det, ikke kunne eksistere. Mennesket bruger bl.a. enzymer når maden skal fordøjes, og når en muskel skal bevæge sig.

Essentiel: I biologisk sammenhæng bruges det om noget, der er livsnødvendigt.

Gen: Et stykke af DNA’et, der indeholder information om et bestemt protein. Generne bestemmer, hvordan cellerne skal se ud og fungere, f.eks. indeholder generne information om hvilken farve vores øjne, hud og hår har. Kort sagt sørger generne for at kroppen fungerer, som den skal.

Genoverførsel: En bakterie kan overføre gener (stykker af DNA) til en anden bakterier.

Immunforsvar/Immunsystem: Kroppens eget forsvar mod bakterier og virus.

Infektion: Når en mikroorganisme, f.eks. bakterie eller virus, overføres, indtrænger og formerer sig i en anden organisme (f.eks. menneskekroppen). Dette medfører ofte sygdom (infektionssygdom) som bekæmpes af kroppens eget immunforsvar og/eller medicin.

Infektionssygdom: Se infektion

Koloni: En bakteriekoloni består af millioner af bakterier, der alle er opstået fra en enkelt bakterie.

Lysere: Opløsning/ødelæggelse af en bakteries cellemembran.

Mikroorganismer: Organismer som er mikroskopiske og ikke kan ses med det blotte øje. De er meget diverse og inkluderer bl.a. bakterier, vira og svampe.

Modstandsdygtig: Lader sig ikke påvirke/ødelægge.

Multiresistent: En bakterie er multiresistent, hvis den er resistent overfor mere en fem typer af antibiotika.

Mutant: En celle hvis DNA har undergået en mutation (er ændret).

Mutation: En spontan ændring i cellens DNA, der kan føre til ændring af de proteiner der dannes. De nye proteiner kan både være nyttige, neutrale eller dårlige for cellen. Mutationer kan opstår under celledelingen, eller når cellerne udsættes for f.eks. kemikaler eller stråling.

Patogen: Medicinsk ord for en sygdomsfremkaldende mikroorganisme.

pH-værdi: Et udtryk for surhedsgrad. pH-værdien fortæller, hvor surt eller basisk noget er. Jo lavere pH-værdi, jo mere surt er stoffet. F.eks. har en citron (meget sur) en pH-værdi på omkring 2. Neutral pH ligger i området omkring 7, mens alt herover kaldes basisk. Kroppens pH-værdi varierer meget, f.eks. er der i maven meget surt (ca. 2) mens der i tarmen er neutralt (lige under 7).

Probiotika: Bakterier der har en sundhedsgavnlig effekt på den vært de lever i.

Protein: Proteiner er makromolekyler, som er fundamentalt for alt liv. Proteiner anvendes hovedsageligt som strukturelement i celler (fx cellemembran, cellevæg, flageller, m.m.), men proteiner kan også være enzymer, transportproteiner m.m. Funktion og opbygning af et protein er genetisk bestemt ud fra organismens DNA.

Quorum Sensing: En metode hvorved bakterier i biofilm kan kommunikere med hinanden.

Quorum Sensing-hæmmere (QS-hæmmere): Stoffer der blokerer quorum sensing og derved forhindrer bakterierne i at kommunikere med hinanden.

Resistens: Når en bakterie er resistent overfor et stof, er den modstandsdygtig overfor stoffet. Dvs. den påvirkes ikke af tilstedeværelse af stoffet.

Transportproteiner: Et protein der transporterer (”bærer”) et stof over en cellemembran. Dette stof kan f.eks. være antibiotika, som hermed kan blive transporteret ind i en bakteriecelle.

Værtscelle: Vira trænger ind i og udnytter levende celler som kaldes værtsceller. Vira kan kun formere sig inde i disse celler, og udenfor cellen fungerer de som en livløs partikel uden eget stofskifte. En værtscelle kan f.eks. være en bakteriecelle eller humancelle.

 

Kildehenvisning:

Dette projekt blev udgivet i februar 2013. Det er udarbejdet af Biotech Academy og er blevet opdateret løbende.

null

Pernille Schiødt Vase

Projektet er udarbejdet af Pernille Schiødt Vase. Du kan læse mere om Pernille her.