Tema 7

Bioteknologi 4

Infektionsbiologi

Figurer

Bioteknologi 4 ISBN: 978-87-90363-50-5 © Nucleus Forlag ApS Eksemplarfremstilling af papirkopier/prints fra denne hjem-meside til undervisningsbrug på uddannelsesinstitutioner og intern administrativ brug er tilladt med en aftale med Copy-dan Tekst & Node. Eksemplarfremstillingen skal ske inden for de rammer der er nævnt i aftalen.

Tema 7

Figur 2. Københavns udbredelse.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

København indenfor voldene, ca. 1850

København i dag

Tema 7

Figur 3. Opskrifter på isoton væske mod diarré.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Professionel isoton opløsning Hjemmelavet isoton opløsning

Ingredienser i gram pr. liter rent vand: 20,0 g glucose4,2 g NaHCO31,8 g KCl

1 liter kogt vand2 spiseskefulde almindeligt sukker½ teskefuld saltSaften af en presset citron eller appelsin

Væsken skal være nogenlunde lige så salt som ens egne tårer

Tema 7

Figur 4. Oversigt over globale dødsfald.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Sygdom Antal dødsfald pr. år · 106 % af globale dødsfald pr. år

Luftvejsinfektioner 4,18 7,1

Diarré 2,16 3,7

Hiv/aids 2,04 3,5

Tuberkulose 1,73 2,9

Malaria 0,82 1,4

Øvrige dødsårsager (hjertekarsygdomme,cancer, børnedøde- 47,9 81,4 lighed, ulykker, sultm.m.)

Tema 7

Figur 7. Vigtige begivenheder i infektionsbiologiens historie.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Årstal Begivenhed

1590

1677

1796

1850

1861

1867

1881

1882

1884

1885

1892

1928

1940

1947

1953

1979

1980

1983

1998

2002

2004

2009

2010

Janssen og Lippershey opfinder det sammensatte lysmikroskop

Anton van Leeuwenhoek observerer små dyr, dvs. mikroorganismer i sit mikroskop

Edward Jenner laver de første videnskabelige koppevaccineforsøg på mennesker

Ignaz Semmelweis dokumenterer betydningen af at vaske hænder for at undgå smittespredning ved omgang med patienter

Louis Pasteur forkaster, dvs. modbeviser, hypotesen om spontan genese

Joseph Lister indfører antiseptisk metode under kirurgisk arbejde, dvs. han steriliserer instrumenterne inden operation

Robert Koch opfinder det faste vækstmedium

Paul Ehrlich opfinder den syrefaste farvemetode

Christian Gram opfinder gramfarvemetoden

Louis Pasteur opfinder den første vaccine mod rabies (hundegalskab)

Dmitri Iosifovich Ivanovskij opdager virus

Alexander Fleming opdager penicillin

Japanerne indleder biologisk krigsførelse ved flyspredning af pestinficerede lopper over det vestlige Kina

Den første penicillinresistente bakteriestamme, Staphylococcus aureus, opdages

Poliovaccine kommer på markedet

Den første aids-diagnose af en patient

WHO erklærer kopper for udryddet

Luc Montagnier opdager hiv

Multiresistente Salmonella-bakterier opdages

Opfindelse af vaccine mod human papillomavirus

Fugleinfluenzapandemi der rammer både fugle og mennesker

Udbrud af svineinfluenza hos mennesker

Voldsom stigning i dødsfald pga. mæslinger trods WHO’s massive indsats

Tema 7

Figur 9. Penicillins virkemåde.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

NAM

NAG

Oligopeptid

Penicillin hindrer krydsbinding

Tema 7

Figur 10. Oversigt over nogle af de store epidemier.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Byldepest rammer Athen

En ukendt epidemi dræber 25-50 % af indbyggerne i romerriget

Den sorte død (pest) udrydder 75 % af Europas befolkning

Influenzapandemi rammer Rusland, Europa og USA

Influenzapandemi rammer Europa, Nordamerika, Sydamerika og De Vestindiske Øer

Kolerapandemi i Asien

Kolerapandemi rammer Asien, Europa, USA og Japan

Kolerapandemi

Influenzapandemi

Kolerapandemi

Russisk influenzapandemi dræber ca. 750.000

Kolerapandemi

Den spanske syge, influenzapandemi, 20-40 millioner dør

Asiatisk influenzapandemi 100.000 dør, men 10-25 % af verdens befolkning smittes

Kolerapandemi i 16 lande

Hong Kong-influenza dræber 700.000

Fugleinfluenzapandemi smitter og dræber nogle mennesker, millioner af erkræ aflives

Svineinfluenzapandemi gør 50 millioner mennesker syge, dødeligheden er lav

Årstal Epidemi/pandemi

430 fvt.

542

1334-47

1729-30

1781

1817-23

1829-51

1852-59

1857-59

1863-79

1889-90

1899-1923

1918

1957-58

1961-70

1968-69

2003-5

2009

Tema 7

Figur 11. Sigmoid kurve.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Ant

al p

atog

ener

, N

Lagfase Vækstfase Stationære fase Dødsfase Tid (t)

Tema 7

Figur 12. Eksponentiel vækst.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Tema 7

Figur 13. Oversigt over forskellige virustyper og sygdomme – fortsættes på næste side.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Arvemateriale Virustyper Forårsagerfølgende sygdomme:

Kommentar

DNA Dobbeltstrenget Koppevirus Kopper Erklæret totalt udryddet i 1980

DNA Enkeltstrenget Parvovirus Den femtebørnesygdom(lussingesyge)

Parvovirus er de mindste virus,og for mange af undergruppernekendes sygdomssammenhængenendnu ikke

Kokopper Dannede basis for verdens første vaccine mod kopper

Herpesvirus ForkølelsessårSkoldkopperHelvedesildMononukleose

Der er otte undergrupper afherpesvirus og de forårsageralle en eller flere sygdomme

Papillomavirus Kønsvorter Livmoderhalskræft

Meget omfattende og udbredt virusgruppe hos både fugle og pattedyr. En del overføres vedseksuel kontakt

Adenovirus Halsbetændelse 55 undergrupper hvoraf en del giver halsinfektioner

RNA Dobbeltstrenget, flere molekyler

Reovirus Småbørnsdiarré Stor virusgruppe der inficerer både planter og dyr og giver milde, ofte uspecifikke symptomer

RNA Enkeltstrenget + (sense)

Picornavirus Hepatitis A (smitsom leverbetændelse)

Polio (børnelammelse)

Forkølelse (rhinovirus)

Der er 12 undergrupper der hver giver adskillige forskellige sygdomme hos mennesker og dyr

Togavirus Røde hunde Del af MFR-vaccine Kan give fosterskader hvis den gravide får sygdommen

Flavovirus Hepatitis C (HCV) Kan give både leverbetændelseog leverkræft

Gul feber Overføres med myg der lever i (sub)troperne

Tema 7

Arvemateriale Virustyper Forårsagerfølgende sygdomme:

Kommentar

RNA Enkelstrenget - (antisense)

Paramyxovirus Mæslinger Del af MFR-vaccine, men globalt dør 175.000 børn årligt

RNA To enkeltstrengede + (sense) molekyler

Retrovirus Hiv/aids Hiv angriber immunforsvaret, og patienten dør af andre sygdomme

Fåresyge Del af MFR-vaccine

Filovirus Ebola Forekommer i Afrika, ødelægger blodkar

Rhabdovirus Rabies (hundegalskab) Kan smitte mennesker ved bid af fx hunde og flagermus

Orthomyxovirus Influenza A, B, C 40-85 % udvikler sygdommen. I I-lande dør årligt ca. 500.000

Figur 13. Oversigt over forskellige virustyper og sygdomme – fortsat fra forrige side.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Tema 7

Figur 14. Størrelse af forskellige virus.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Rødt blodlegeme fra menneske 7,2-8,4 µm i diameter

Cellemembran 0,01 µm

Rabiesvirus

Adenovirus

Rhinovirus

Bakteriofag T4

Koppevirus

E. coli-bakterie 3 · 1 µm

Ebolavirus

Poliovirus

Tema 7

Figur 15. Virus uden og med kappe.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Nøgen virus

Kappevirus

Overflademolekyler

Kapsid (en proteinskal)

Arvemateriale (DNA eller RNA)

Kappe(rest af værtscellens

cellemembran)

Tema 7

Figur 16. Infektionscyklus for papillomavirus.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

PapillomavirusDNA

Kapsid

mRNA

Virus hæftes på og omsluttes af værtscelle

KerneCytoplasma

Virus trænger indi cellen og frigiversit DNA

Dannelse afvirus-mRNA – transkription –og virusenzymer

Replikation af virus-DNA

Dannelse afkapsidproteiner– translation

Nye virusmodnes

Virus frigives

1

2

34

5

67

Tema 7

Figur 17. Infektionscyklus for influenza A virus.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

ViruskappeVirus-RNA

Endosom

Virus

Replikation

Cellemembran

Virus hæftes på værtscelle1

Kappe ogkapsid opløses

2

Knopskydningaf nye virus

Virus

Frigivelse

8

3

Transkription4

Translation5

Modning6

Pakning af viruspartikler7

kapsid opl

4

Kerne

Golgikompleks

RNA

Ribosomer

ER

Virus-proteiner

Tema 7

Figur 18. Infektionscyklus for hiv.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

DNA

Transkription

Infektion

Reverstranskriptase

Kapsid

1

Knopskydning5

3

Transkription3

Virus-DNA indsættesi værtscellens DNA2

Translation4

tion

Kerne

Ny virus

Kapsid

Cellemembran

Tema 7

Figur 19. Opbygning af bakterie.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

aCellevægCellemembranPlasmidRibosomBakteriekromosomCytoplasma

Tema 7

Figur 20. Bakterieformer.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Kok Stav Skrueformet

Tema 7

a

CellevægCellemembranForstørret udsnit af cellevægog membranTykt lag af peptidoglycanLipoteichoinsyre

a

Grampositiv bakterie

a

Forstørret udsnit af cellevægog membranYdre membranPeptidoglycanLipoprotein

b

Gramnegativ bakterie

CellevægCellemembran

Figur 21. Grampositiv og gramnegativ bakterie.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Tema 7

Figur 22. Nogle bakterier og de sygdomme de forårsager.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Bakterienavn Grampos./neg.Form Sygdomme Kommentar

Pneumococcus /Streptococcuspneumoniae

Rund Grampositiv Mange infektioner fx lungebetændelse, mellemørebetændelse, hjernehindebetændelse

Smitter ved indånding(dråbeinfektion). Der er over 80kendte typer af Pneumococcus, heraf er der vaccine mod 23

Clostridium difficile Stavformet Grampositiv Sporedannende

Diarré når patienten behandles med antibiotika

Smitte ved hospitalsindlæggelser

Clostridiumbotulinum

Stavformet GrampositivSporedannende

Botulisme, også kaldet pølseforgiftning

1 g af bakteriens giftstof kandræbe 10 mio. mennesker. Men det udnyttes kommercielt til Botox

Campylobacterjejuni

Spiralformet Gramnegativ Diarré og Guillain-Barré syndrom

Smitte via fødevarer, fx kylling

Mycobacteriumtuberculosis

StavformetSyre- ogalkoholfast

Mycolsyreoverflade bevirker at de ikke tager imod gramfarven

Tuberkulose (TB) Bakterien findes hos af jordens befolkning, heraf udvikler 5-10 % TB. Globalt dør 1,7 mio. af TB pr. år

Salmonellatyphimurium

Stavformet Gramnegativ Diarré Smitter via inficeret kød, typisk erkræ og æg

Chlamydiatrachomatis

Stavformet Gramnegativ Klamydia Hyppigste årsag til underlivsbetændelse.Kræver en vært for at formere sig da bakterien ikke selv kan danne ATP

Tema 7

Figur 23. Endospore.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Proteinkappe

Ydermembran

Peptidoglycan cortex

Kimcellevæg

Indermembran

Sporekerne med DNA

Tema 7

Figur 24. Kroppens smitteveje.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

ØjneNæseLungerInjektion

Endetarm

Mave-tarm

Urinveje ogkønsorganer

Hudlæsion

Tema 7

Figur 25. Ædecelle optager en fremmed mikroorganisme og nedbryder den.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Fremmedmikroorganisme

Plasmamembran Endocytose

Ædecelle

Vakuole medmikroorganisme

Lysosommed enzymer

Mikroorganismenfanges af ædecelle

Vakuole smeltersammen med lysosom

Enzymer nedbrydermikroorganisme

Tema 7

Figur 26. Aktiveret komplementmolekyle.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Komplementprotein

Ekstracellulær-væske

Cellemembran

Tema 7

Figur 27. Sammenkobling af makrofag og T-hjælpecelle.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

CD4

MHCIIAntigen

TCR

Makrofag

CD4

MHCIIAntigen

TCR

Makrofag

T-hjælpecelle

Tema 7

Figur 28. De fem antistofklasser.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

α δ γ µε

IgD

δ: delta

IgE

ε: eta

IgG

γ: gamma

IgM

µ: my

Antistofklasse IgA

α: alfaType lang kæde

Tung kæde

Lettekæder

Disulfid-bindinger

Udseende

Tema 7

Figur 29. Antistofrespons.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Ant

isto

fkon

cent

ratio

n i b

lode

t

0 7 14 21 Dage

Første stimulering med antigen

Anden stimulering med samme antigen

Primær respons

Sekundær respons

IgG

IgM

Tema 7

Figur 30. T-dræbercelleaktivering.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

T-dræbercelle

Virusinficeret celle

CD8

MHCIAntigenTCR

Tema 7

Figur 31. Immunreaktion ved virusangreb.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Virus

Virus

Makrofag

Makrofag

Makrofag

AntigenAntistof

B-lymfocyt

Plasmacelle

B-huskecelle

1

2

6

7

5

3

8

9

10

11

4CD4

MHCIIAntigen

TCR

Signalstoffer

Signalstoffer

T-hjælpecelle

T-dræbercelle

Virusinficeret celle

CD8

Antistoffer

TCRAntigen

MHCI

3 1

Tema 7

Figur 32. Anafylaktisk chok.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Tema 7

Figur 33. Allergisk reaktion type I.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Pollen

Celle

En potentiel allergikermøder pollen første gang

Personen udsættesfor pollen igen

Kroppen danner storemængder IgE antistoffermod pollen

IgE bindes til mastceller De IgE stimulerede mastcellerfrigiver store mængder afkemiske mediatorer i formaf histamin og cytokiner

De kemiske mediatorerfremkalder allergisymptomer

Kemiskemediatorer

Tema 7

Figur 34. Antal Salmonella- og Campylobacter-tilfælde.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

1980 85 90 95 00 05

Ant

al s

mitt

ede

pers

oner

1000

2000

3000

4000

5000SalmonellaCampylobacter

0

Tema 7

E E E EE

E E E

EEEEEE E EEEEEE EE

EEEEEEEE E E

Positiv NegativvNNegati Positiv Negativ

E E E

E E E

E E E

E E E

EEEEEEEEE E E

EEEEEEE E

Posit ativNega

E E

tiv

E E E

Poosittiv

EEEEEEEEE E E

EEEEEEEEE E E

Direkte ELISA til påvisning af antigener Indirekte ELISA til påvisning af antistofferg g

Antistof Brøndene i mikrotiter-pladen tilsættes antistof

Dernæst tilsættes enpatientblodprøveeventuelt medsygdomsantigener,der kan binde sig tilantistofferne

Dernæst tilsættes enpatientblodprøveeventuelt med antistoffer,der kan binde sig tilsygdomsantigenerne

Brøndene i mikrotiter-pladen tilsættessygdomsantigen

g

Antigen

Ikke-bundne antigenerskylles væk medvaskebuffer

Ikke-bundne antistofferskylles væk medvaskebuffer

Antistoffer medtilkoblet enzymtilsættes

Antistoffer med tilkobletenzym tilsættes. Disseantistoffer kan bindestil patientens antistoffer

Ikke-bundne antistofferskylles væk medvaskebuffer

Ikke-bundne antistofferskylles væk med vaske-buffer

Der tilsættes substrat som reage-rer med enzymet på antistofferne,så der sker en farveudvikling i de brønde hvor der er antigener(positivt testresultat), men ingenfarveudvikling i brønde udenantigener (negativt testresultat)

Der tilsættes substrat som reagerermed enzymet på antistofferne, såder sker en farveudvikling i de brøn-de hvor der er patientantistoffer(positivt testresultat), men ingenfarveudvikling i brønde uden pati-entantistoffer (negativt testresultat)

Figur 36. Direkte og indirekte ELISA-test.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Tema 7

Figur 40. Hybridomaceller der laver monoklonale antistoffer.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Immunisering

Antistof-producerendeceller isoleres

Kloning af antistofproducerendehybridomaceller

Stor produktion af monoklonale antistoffer

Oprensningaf antistoffer

Antisto

Cancercelle

Cellefusion

Hybridomacelle

Antistofproducerende celle

Screening af hybridomacellerfor om de producerer deønskede antistoffer

Tema 7

Figur 41. PCR-metoden.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Patogen DNA

Primer 1Opvarmning ogadskillelse afDNA-strenge

Primertilkoblingved lav temperatur

DNA-syntese vha.frie nucleotider

Primer 2

Første cyklus

Anden cyklus

Tredje cyklus

Tema 7

Figur 42. DNA-analyse vha. mikrochip.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

DNA fra patient

Enkeltstrenget DNA

Opvarmning

Dobbeltstrenget DNA af normaleog fluorescerende strenge

Fluorescerende enkeltstrenget DNA

Enzymatisk ernelse afnormale DNA-strenge

Ved belysning fluorescerer de feltermed de HPV-undertyper patienten har

Hældes på mikrochip

Tilsætning af fluorescerendenucleotider

Tema 7

Figur 43. Mikrocentrifugerør.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

SmåDNA-stykker

StoreDNA-stykker

SmåDN

StorDN

Tema 7

Figur 45. Væsentlige milepæle inden for behandling af infektionssygdomme.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

1879

1882

1890

1896

1897

1897

1906

1910

1926

1927

1928

1943

1945

1949

1952

1955

1964

1967

1970

1971

1978

1983

1988

1995

2000

2006

2009

Første koleravaccine på markedet

Første rabiesvaccine på markedet

Von Behring opdager antitoksiner og brugerdem til udvikling af stivkrampe- og difterivaccine

Første tyfusvaccine på markedet

Ross påviser at malaria smitter via myg. Plantemedikamentet artimisin mod malaria har været kendt siden 200 fvt.

Første pestvaccine på markedet

Gowland Hopkins fremstiller hypotese om vitaminer og deres betydning for sundheden

Salvarsan, det første antibiotikum mod syfilis på markedet

Første kighostevaccine på markedet

Første tuberkulosevaccine på markedet

Fleming opdager penicillin

Waksman opdager antibiotikummet streptomycin der bruges mod bl.a. tuberkulose

Første influenzavaccine på markedet

Antibiotikummet chloramphenicol på markedet. Bredspektret, virker mod både grampositive og gramnegative bakterier

Antibiotikummet erythromycin på markedet. Virkning minder om penicillins

Salk udvikler den første poliovaccine

Første mæslingevaccine på markedet

Første fåresygevaccine på markedet

Første vaccine mod røde hunde på markedetTermin og Baltimore opdager replikationsmekanismen hos retrovirus

ELISA-testen opfindes

Første meningitisvaccine på markedet

Hiv identificeres

PCR-metoden opfindes

Microarray-metoden udføres på mikrochip

Antibiotikaresistente bakterier spredes i mange miljøer

Første vaccine mod HPV på markedet

Vaccine mod svineinfluenza på markedet

Tema 7

Figur 46. Penicillins kemiske struktur.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

R

NO

SCH3

CH3

COOH

H

O

NH

Tema 7

Figur 47. Syntesevejen for penicillin G.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

+ +OHHO

O

ONH2

L-amino-adipinsyre L-cystein D-valin

OH

SHH2N

O O

OHH2N

HO

O

ONH2

O

OH

NH

O

O

HN

SH

ACV-tripeptid

HO

O

ONH2

NH

Isopenicillin N

N

OH

O

S

O

NH

N

OH

O

S

Cephalosporiner

OPenicillin G

ACVS

Tema 7

Figur 48. Antibiotikas funktioner.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Hæmning af DNA- og RNA-syntesevia hæmning af folinsyresyntesen

Hæmning afcellevægsdannelse

Hæmning afproteinsyntese

Ændring af spændinggennem cellemembranenvia depolarisering

K+

K+

K+K+

K+

Bakterie

Tema 7

Figur 49. Bakterieresistensoverførsel.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

a b c

Kromosom

Kromosom

Kromosom

R

R

Bakteriofag

DNA

Kromosom

R-plasmid

Tema 7

Figur 50. Antiviral medicin.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Virus kobling til værtscelle

Indtrængeni værtscelle

Værtscelle

Frigørelse af kappe

Tidlig syntese af virusproteiner

Syntese af virusnucleinsyrer

Sen syntese af virusproteiner og

modificeringSamling af nye virus

Frigivelse af nye virus

ing elle

I dt

Sf

Fpp

yntep

tese

yntes

Blokeres afmedicin mod hiv

Blokeres af medicin mod

hepatitis B og C

Blokeres af medicinmod influenza

Blokeres af medicinmod hiv, hepatitis Bog herpes

Blokeres af pro-teasehæmmer-medicin mod hiv

Blokeres af neuraminidase-hæmmer, medicinmod influenza

Tema 7

Figur 51. Acyclovir og guanosin.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

HNN

NN

O

H2N

HOHO

O OH

Guanosin

O OH

Acyclovir

HNN

NN

O

H2N

Tema 7

Figur 52. Det danske børnevaccinationsprogram.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Alder Vaccination

3 mdr.

5 mdr.

12 mdr.

15 mdr.

4 år

5 år

12 år

Difteri-tetanus-kighoste-polio-Hib 1 (Haemophilus influenzae type b, der kan medføre meningitis) og PCV-1 (pneumokokvaccine)

Difteri-tetanus-kighoste-polio-Hib 2 og PCV-2

Difteri-tetanus-kighoste-polio-Hib 3 og PCV-3

MFR 1 (mæslinger, fåresyge, røde hunde)

MFR 2

Difteri-tetanus-kighoste-polio revaccination

MFR 2 (til børn som er ældre end 4 år pr. 1. april 2008) og til piger HPV 1, 2 og 3 (ophører 2016)

Tema 7

Figur 53. Fremstilling af DNA-vaccine mod virus.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

RNA oprenses fra virusog gen A og B isoleres

1 RNA laves om tildobbeltstrengetDNA for gen A og B

2 DNA opformeres ien PCR-maskine

3

DNA indsættesi plasmider

4Plasmiderne indsættesi bakterier der opformeres,så der opnås mangeplasmider med gen A og B.

5De oprensedeplasmider medvirusgen A og Bkan nu bruges tilvaccine

7 Plasmiderneoprensesgennemen kolonne

6

Virus

RNA

Gen B

Gen A

Gen A

Gen B

Opformerings-kolbe

Oprensnings-kolonne

Oprensede plasmiderVaccine

RNA

DNA-sekvens

DNA

Plasmiderne indsætt

Opformerings-kolbe

ensnings-nne

Tema 7

Figur 54. Immunrespons på DNA-vaccine.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Makrofag

DNA-vaccine

Muskelcelle

Protein-nedbrydning

Virusprotein

Viruspeptider

T-dræbercelle

B-lymfocyt

MHCI medvirusantigen

MHCIImed virus-antigen

T-hjælpecelle

Stimuleringaf plasma-cellertil antistof-produktion

Dannelse afhuskeceller

Tema 7

Figur 55. Antimikrobielle peptiders binding til bakteriemembraner.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.

Yderside Stærk Svag

Inderside Cellemembranfra menneskecelle

Bakteriecellemembran

Hydrofobe interaktionerElektrostatiske oghydrofobe interaktioner

Surt phospholipidPhospholipid

ag

H

Stæ

gr

Antimikrobielt peptid

Tema 7

a

b

S

S

S

S

Figur 56. a-helix og b-hairpin struktur.Bioteknologi 4 © 2011 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-50-5.