Genetics

What is the importance of dna?

1. What are genotypes, phenotypes, genetics, genome, chromosomes?  

a. Genetics = the study of hereditary 

i. Includes, genes, gene replication, and gene products and traits

b. Genome = sum of cell’s material

i. Include all chromosomes of a cell and plasmids 

ii. Genomics = sequencing and molecular characterization of genomes

c. Chromosomes 

i. Carry hereditary information

ii. Made from DNA w/nucleotides (ACTG)

iii. Double stranded 

iv. Template to make RNA

v. PRO have 1 circular chromosome and maybe plasmid If you want to learn more check out What are the similarities between terrestrial planets and jovian planets?

vi. EUK have more than 1 linear chromosome 

What is the difference between lagging and leading strands?

d. Genotype = genetic makeup of cell/organism 

e. Phenotype = traits due to expression of genotype 

2. How does DNA replication occur? What’s the structure of DNA? 

a. DNA structure 

i. Nitrogen base + deoxyribose + phosphate 

ii. Sugar phosphate backbone We also discuss several other topics like How oceanic crust form?
We also discuss several other topics like What are the neural networks of sleep?

iii. Hydrogen bonds from A:T and C:G

b. Complementary strands 

i. 3’ end = hydroxyl group attached (­OH)

ii. 5’ end = phosphate group attached (­PO4)

c. Replication steps 

i. Key points

1. Always replicates in from 5’ to 3’ end 

2. Breaking of hydrogen bonds of antiparallel strands (origin of replication)  replication  fork

What is the difference between lytic and lysogenic viruses?

3. RNA primase attaches to fork

ii. Elongation

1. Leading (5’3’)

a. Continuous 

b. Enzymes unwind parental double helix

c. Proteins stabilize the unwound parental DNA 

d. Leading strand is synthesized continuously by DNA polymerase

2. Lagging 

a. Non­continuous 

i. Goes backwards in segments 

ii. Can’t be read by DNA polymerase

b. 1) RNA primase adds more RNA Primers

c. 2) DNA polymerase digest RNA primer and replaces with DNA Don't forget about the age old question of What two structures are not apart of the endomembrane system?

i. Okazaki Fragments = gap between 2 RNA primers 

d. 3) DNA ligase joins fragments of the lagging strand 

iii. Each new double helix consists of 1 old and 1 new chain. This is what’s called semiconservative replication We also discuss several other topics like What is liposuction?

3. What are the enzymes needed for replication? We also discuss several other topics like What does a stock market crash mean?

a. RNA primers, RNA primase

b. DNA polymerase, DNA ligase 

4. What is the difference between lagging and leading strands?

a. Leading is 5’­3’ and continuous replicates 

b. Lagging is 3’­5’ and non­continuous replicates  

5. What does semi conservative replication mean? 

a. Each new double helix consists of 1 old and 1 new chain

6. What is replication, transcription, and translation? What enzymes are used? What components are needed?  Where does it occur in prokaryotes and eukaryotes? 

a. What is translation? Where does it occur in prokaryotes vs. eukaryotes.

b. What are the components needed in translation?

c. Replication = DNADNA

i. EUK = nucleus

ii. PRO = cytoplasm

d. Transcription = DNARNA

i. EUK = nucleus

ii. PRO = cytoplasm

iii. 3 types of RNA:

1. mRNA = messenger (read by ribosomes to make protein, carries coding information) 2. tRNA = transfer (carries amino acids to the ribosomes for making new proteins)

3. rRNA = ribosomal (ribosomes contain proteins + rRNA)

iv. Uses DNA dependent RNA polymerase 

1. Promoter region = starts where RNA polymerase bonds

2. Moves along 5’­3’ w/nucleotide complementary A:U C:G

3. Reaches terminator region

4. RNA and RNA polymerase are released and DNA helix reforms 

e. Translation = mRNAprotein 

i. EUK = cytoplasm 

ii. PRO = cytoplasm

iii. Needs: ribosomes, tRNA, mRNA, amino acids

iv. mRNA w/codon, tRNA w/anti­codon

v. Process

1. Starts with AUG

2. tRNA brings right amino acid to mRNA

3. Another tRNA comes and forms peptide bond 

4. Previous tRNA is released 

5. Reaches STOP codon 

6. Polypeptide is released 

7. What is the difference between DNA and RNA? 

a. DNA = long polymer w/deoxyribose and phosphate backbone, 4 bases (ATCG)

b. RNA = polymer w/ribose and phosphate backbone, 4 bases (AUCG)

8. What is the genetic code? What does degeneracy of the genetic code mean? 

a. Triplets of 3 nucleotides = codon

b. 64 sets of triplets

i. 3 STOP codons: UAA, UAG, UGA

ii. 1 START codon: AUG

iii. 61 codons to code 

iv. 20 diff amino acids

c. Degeneracy of the genetic code = some codons code for the same codon  genetic code is degenerate  9. What are the start and stop codons? Can you count how many amino acids can be made from a piece of m RNA? 

a. 3 STOP codons: UAA, UAG, UGA

b. 1 START codon: AUG

10. What is the difference between transformation, transduction, and conjugation? What is the difference between  specialized and generalized transduction?

a. Transformation = naked DNA (free floating DNA from lysed cell)

i. Recombination = replaces a piece of chromosome

ii. Integrates free floating DNA into its DNA

b. Transduction = exchange of bacterial DNA via bacteriophage 

i. 2 types of bacteriophages:

1. Lytic (virulent) = infects, replicates, lyses

2. Lysogenic (non­virulent) = infects, integrates w/chromosome, then either binary fission  or enter lytic cycle 

a. Prophage = piece of integrated viral DNA in host chromosome 

ii. 2 types of transduction

1. Generalized = random packaging of bacterial genes/proteins into virus

a. Can be carried to a new host

b. Occurs in lytic cycle

2. Specialized = incorporates into host chromosome; must exist as prophage

a. Can revert from lysogenic to lytic

b. May include some of host DNA  new phage new host

c. Conjugation = exchange of bacterial DNA via sex pilus 

i. Process

1. Pilus attaches to other bacteria

2. Pulls together and fuses membranes together

3. Copies and transfers F plasmid to F

4. Pilus detaches, and both have F plasmid (2 F+’s)

11. What is the difference between lytic and lysogenic viruses? 

a. Lysogenic viruses can undergo specialized transduction and integrate itself into bacterial DNA; can  switch to lytic cycle

b. Lytic viruses undergo generalized and package bacterial or viral DNA to lyse 

12. What is a bacteriophage? 

a. Bacteriophage = a virus that parasitizes a bacterium by infecting and reproducing inside the bacterium  13. What are F+, F­, and HFr cells? What are the results of an F+ x F­ conjugation? What are the results of an HFr  x F­ conjugation? 

a. F+ = donor (male)

b. F­ = acceptor (female)

c. Hfr = F plasmid gene in host chromosome 

d. Combinations:

i. F+ & F­ = F+

ii. F+ & HFr = F+

iii. Hfr + F­ = F

e. Process:

i. Pilus attaches and combines membranes

ii. Starts to copy DNA, but it is cut halfway

iii. DNA still integrated to other cell (only a few genes), but not the F plasmid

iv. Creates variation 

14. What are the ways to making variation?

a. Mutations

b. Transformation, transduction and conjugation

Growth Control

1. What is the difference between sterilization, disinfection, and antisepsis, sanitation? Give examples of each.  What is degerming? 

a. Sterilization = destruction of all living things (viruses, endospores, fungi, cysts, protozoa)  i. Not relative; either sterile or not

ii. If endospores die  it’s sterile; if they didn’t die  not sterile 

iii. EX: 

b. Disinfection = process in which vegetative harmful microbial forms are destroyed 

i. Reducing # of microbes to a non­dangerous level to where it’s not harmful

ii. Disinfectant = chemicals that can be used on an inanimate object 

iii. EX: phenol, bleach

c. Antiseptic = chemical disinfection of living tissues

i. Disinfectants that don’t destroy living tissues

ii. EX: iodine, alcohol, hydrogen peroxide 

iii. Sepsis = refers to bacterial contamination

iv. Asepsis = absence of significant contamination 

d. Sanitation = reduction of pathogens on food items

i. Occur by chemical cleansing or chemicals 

ii. Chemicals must be safe and palatable 

iii. EX: 

e. Degerming = removal of transient microbes from skin

i. Via mechanical cleansing or use of antiseptic

ii. Prior to injections/surgery 

2. What is the difference between bacteriostatic and bactericidal? 

a. Bacteriostatic = inhibits growth, but doesn’t kill

i. refrigerating

b. Bactericidal = kills bacteria 

i. Boiling, autoclave, glutaraldehyde 

3. What are the conditions that affect control of growth? 

a. Temperature

i. Works better at higher temperature (disinfectants)

ii. Low temperatures dec rate of growth

b. Type of microbe 

i. Species have their own requirements

ii. Endospores = the most resistant

iii. Fungal spores, some viruses, (mycobacteria TB/lepri), pseudomonas (biofilm formers), staph =  moderate resistant

iv. Vegetative cells = least resistant

c. Physiological state and # of microbe

i. Attack at the log phase bc they are more susceptible 

ii. Viruses undergoing replication are more susceptible 

d. Cell environment 

i. Can’t have a silver bullet disinfection 

ii. Organic matter may offer protection from disinfectants

iii. pH of media may affect effectiveness of a disinfectant 

4. What are the 3 actions of microbial control agents? 

a. Alter membrane permeability

i. Act on lipids and proteins in the plasma membrane

b. Damage to proteins and nucleic acids

i. Denature proteins

ii. Breakdown nucleic acids

c. Inhibit cell wall synthesis 

i. Some antibiotics prevent synthesis of new cell wall

5. What are the 3 ways to control microbial growth? 

a. Physical and chemical methods 

i. Disinfectants

ii. Antiseptics

b. Chemotherapeutic drugs

i. Antibiotics

ii. Synthetic drugs

c. Immune system and vaccines 

i. Non­specific mechanisms

ii. Specific mechanisms

iii. Prevention 

6. Understand mechanism of action of physical disinfectants: heat, filtration, osmotic pressure and radiation. Also  cold and desiccation. 

a. Heat

i. Moist

1. Moisture = heat in the presence of water (steam, boiling)

2. Kills faster and effectively w/moist (protein coagulation is faster)

3. Boiling

a. 100 C @ sea level for 10min

b. Breaks H­bonds in proteins

c. Kills most vegetative cells, fungi, some viruses

d. Disinfects but doesn’t sterilize 

4. Autoclave

a. Steam under pressure (high pressure and temp)

b. Sterilizes everything including endospores

c. 15 psi steam @ 121 C for 15min

d. Exception = heat sensitive objects, petri dishes, catheter

e. Glassware and metal work well 

5. Pasteurization 

a. Louis Pasteur 

b. Raising temp/exposing liquid to temp for a long time to destroy the harmful # of 

microbes to a non­harmful level 

c. 72 C for 15sec

d. Disinfects but doesn’t sterilizes 

e. HTST = high temp short time pasteurization 

6. Moist sterilization

a. Used to sterilize carton milk + juices

b. UHT = ultrahigh temp

c. Rapid flash heating; 140 C for 4 sec

d. Don’t have to refrigerate until used 

ii. Dry = w/o moisture

1. Denatures proteins

2. Hot­air sterilization – ovens 

a. Longer than moist heat (170 C for 2­3hrs)

3. Incineration – direct burning, flaming

b. Filtration

i. Liquid/gases/pass through paper with holes that hold all particles 

1. End product = sterile solution 

2. Used for heat sensitive material 

a. Vaccines, antibodies, antibiotics, air filtration in hospitals  

c. Osmotic pressure

i. Use of high concentrations of salt and sugar; Used for preservation of foods

ii. Hypertonic  plasmolysis (leaves cell)

iii. Hypotonic  swells bursts

d. Radiation

i. Ionizing 

1. Use x­rays/gamma rays  creates free radicals DNA cell membranes deteriorate bc the  radicals steal ions 

2. Used to sterilize materials

a. Plastic items, some food (ground beef)

ii. Non­ionizing

1. UV light  DNA breaks down creating thymine dimers  kills airborne microbes 

2. Disinfects only

3. Used in immunocompromised wards

4. Skin cancer 

e. Cold/freezing 

i. Bacteriostatic effect for bacteria except psychrophiles and psychotrophs 

ii. Freezing can kill, but not everything (salmonella)

iii. Slow freezing forms ice crystals that destroy cellular material and cell membranes f. Desiccation = Drying; removal of water

i. Water is required for many processes

ii. Bacteriostatic 

iii. Capsules protect against desiccation for a while 

iv. Viruses and endospores are more resistant 

7. What are some considerations for effective disinfection 

a. Microorganisms involved

b. Degree of contamination 

c. Length of exposure to disinfectant

d. Strength of disinfectant

e. Mechanism of action of the chemical

f. How will the disinfectant come in contact with the microbe?

g. Nature of the material being disinfected

h. Presence of organic material 

i. Temp and pH of the chemical solution 

8. Chemical methods to control growth 

a. Used on living and non­living things 

b. Many diff chemicals w/diff modes of action

c. Either bactericidal or bacteriostatic

d. Filter paper method and zone of inhibition:

i. Agar plate w/microbes uniformly

ii. P ­­aper discs contain chemicals

iii. Incubate + observe zone of inhibition

iv. Big area = effective, small area = not effective  

9. Understand mechanism of action of chemical disinfectants 

a. Phenols

i. Disinfectants (EX: Lysol)

ii. Denatures proteins and damages plasma membrane

iii. Bisphenols 

1. Antimicrobial soaps and toothpaste, cutting boards affect plasma membrane structure b. Chlorhexidine

i. Disinfectant (used in soaps and surgical scrubs)

ii. Damages plasma membranes, bactericidal 

iii. Effective on gram (+) bacteria [staph and strep]

c. Halogens

i. Antiseptic and disinfectant 

ii. Can be used alone or in organic and inorganic compounds 

iii. Iodine

1. Antiseptic, not sterilizing

2. Denatures proteins 

3. Used for skin wounds

4. Bactericidal, can be sporicidal

5. 2 forms 

a. Tincture (iodine + alcohol)

b. Iodophor (iodine + organic molecule)

i. Betadine, isodine, wescodyne

iv. Chlorine

1. Disinfectant, not sterilizing 

2. Makes HOCl (oxidizing agent)  prevents cellular enzyme function

3. Form

a. Cl2 (swimming pools)

b. OCl NaOCl (bleach)

c. Chlorine + ammonia compounds for food/dairy products

d. Disinfectants, antiseptics & sanitizing (what does this mean, does it correspond to 

the forms)

d. Alcohols

i. Antiseptic + disinfectant

ii. Denatures proteins + membranes + dissolves lipids

iii. Combine w/water = faster and more effective

1. 70­95% = most effective 

2. 60% = Purell 

iv. Before injections rub alcohols 

e. Essential oils 

i. Mixtures of hydrocarbons extracted from plants

ii. Preserve foods + holistic approaches

iii. More effective against gram (+) bacteria

iv. Microbial action bc phenolics and terpenes 

f. Heavy metals

i. Denatures proteins

ii. Effective at low concentrations 

iii. Silver

1. Disinfecting burns

2. Kills and reduces microbes 

3. Eye drops in newborns prevent ophthalmia neonatum 

4. Prevents Neisseria gonorrhoeae

iv. Copper

1. Destroy algae 

2. Water reservoirs & swimming pools

v. Zinc

1. Reduction of bacterial growth 

2. Mouth wash + tooth paste

vi. Mercury

1. Antiseptic on skin, but not anymore (some toxicity)

2. Antimicrobial effect 

3. Mercury + organic = mercurochrome (antiseptic)

g. Surface active agents

i. Dec surface tension of liquids 

ii. Emulsifies lipids, disrupts cell membranes 

iii. Soaps = degerming & emulsification 

iv. Acid­anionic sanitizers = anions react w/plasma membrane

h. Quaternary ammonium compounds (quats) = cations are bactericidal, denature proteins, disrupts  plasma membrane 

i. Have a (+) charge that disrupts membranes (become leaky)

ii. Effective on (+) bacteria, fungi, amoeba

iii. Pseudomonas can grow in quats

iv. EX: zephiran, roccal, cepacol 

i. Organic acids (chemical food preservatives)

i. Inhibit enzyme and metabolic activity, affect pH and membrane stability 

ii. Palatable for humans 

iii. Sorbic acid – found in acidic foods (cheese)

iv. Benzoic acid – found in acidic foods (soft drinks)

v. Parabens – found in liquid cosmetics, shampoos

vi. Calcium propionate – found in breads 

vii. Sodium nitrate and nitrite – meat products

j. Aldehydes 

i. Disinfectants, can sterilize in some cases

ii. HC=O most effective antimicrobials

iii. Inactivates proteins 

iv. Formaldehyde

1. Skin and eye irritant

2. Gas form was an excellent disinfectant 

3. Decontamination of lab hospital equipment & preserving tissue/embalming  v. Glutaraldehyde 

1. Kills endospores 

2. Sterilizes

3. Bactericidal, tuberculocidal, virucidal in 10min

4. Sterilize hospital instruments 

k. Gaseous chemosterilizers

i. Denatures proteins

ii. Used for plastics and heat sensitive material 

1. Furniture, mattresses, beds from patients with TB

iii. Ethylene oxide = sterilization gas 

iv. Chlorine dioxide = gas used to fumigate buildings (anthrax endospores) l. Peroxygens 

i. Oxidizes cellular macromolecules 

ii. Hydrogen peroxide

1. Antiseptic

2. Kills anaerobic bacteria 

iii. Benzoyl peroxide 

1. Treatment of wounds and acne 

10. Identify antiseptics vs. disinfectants. 

a. Disinfects

i. Boiling

ii. Pasteurization 

iii. Non­ionizing radiation 

iv. Phenol 

v. Chlorhexidine

vi. Halogens 

vii. Chlorine 

viii. Alcohol

ix. Essential oils 

x. Surfactants 

xi. Formaldehyde 

b. Sterilizes

i. Autoclave

ii. Moist sterilization 

iii. Filtration

iv. Ionizing + non­ionizing Radiation 

v. Glutaraldehyde 

vi. Gaseous chemosterlizers (ethylene oxide, Chlorine dioxide, used w/CO2) c. Antiseptic

i. Halogens 

ii. Surfactants 

iii. Hydrogen/benzoyl peroxide

d. Bacteriostatic

i. Desiccation

ii. Osmotic pressure

iii. Cold/freezing

iv. Phenol 

e. Bactericidal 

i. Phenol 

ii. Chlorhexidine

iii. Iodine 

iv. Heavy metals

v. Quats against (+) bacteria

11. Which gases can sterilize? Which chemicals can sterilize? 

a. Ethylene oxide

b. Nitrogen dioxide

c. Ozone 

12. How can you destroy prions? 

a. Prion = an infectious agent composed of protein madeira 

b. Using sodium hydroxide (NaOH) and autoclaving @ 143 C

13. List the microbial from most to least resistant (top= most resistant, bottom = least) a. Prions

b. Endospores of bacteria

c. Mycobacteria

d. Cysts of protozoa

e. Vegetative protozoa 

f. Gram (­) bacteria

g. Fungi, including fungal spores

h. Viruses w/o envelopes

i. Gram (+) bacteria

j. Viruses w/lipid envelopes 

Fungi 

1. What is mycology? 

a. Mycology = the study of fungi (yeast, molds, fleshy fungi)

2. Fungi background information 

a. More applicable to plants than humans, but there’s been an increase in humans in the past years i. Better at diagnosing, reporting, and inc incidence

b. Grow in soil/vegetation  humans eat/touchhuman infection

c. Mainly nosocomial infection in immunocompromised patients

i. (transplant, AIDS/HIV, chemotherapy patients)

3. What are the main characteristics of fungi? 

a. Eukaryotic

b. Multi (mold) uni (yeast

c. Chemoautotrophic (carbon and energy from organic compounds)

d. Aerobic and facultative anaerobes 

e. Beneficial for food chain

f. Plants depend on fungi in roots (mycorrhizae to absorb food and water)

g. Food (mushrooms, bread, wine)

h. Most are Saprophytes = decompose organic mater 

i. Soil 

ii. Absorb nutrients

i. Not photosynthetic

j. No peptidoglycan in cell wall 

k. Can produce spores (sexual or non­secual)

l. Found on soil/water and low moisture (like a wall)

m. Slightly more acidic pH = 5  

n. Resistant to high salt/sugar concentrations (osmotic pressure)

4. Understand differences between fungi and bacteria.  

a. Fungi

i. Euk

ii. Sterols (ergosterols)

iii. Gulcans, mannans, chitin, no peptidoglycan

iv. Sexual and asexual spores

v. Heterotrophic, aerobic, facultative anaerobic 

vi. pH = 5  

b. Bacteria 

i. Pro

ii. Sterols (except mycoplasma)

iii. Peptidoglycan 

iv. Endospores (not reproduction)

v. Heterotrophic, autotrophic, aerobic, facultative anaerobic, anaerobic  vi. pH = 7

5. Since fungi are EUK, know the characteristics of EUK 

a.

6. How are fungi identified? How are they classified? 

a. Identification

i. There are no stains

ii. By their type of growth, color, vegetative/reproductive structures iii. Biochemical tests (yeast) 

iv. By their hyphae and asexual spores ***

b. Classification 

i. By their sexual spores ***

7. Are fungi unicellular or multicellular? 

a. Can be either multicellular (mold) or unicellular (yeast)

b. Multicellular (mold)

i. Multicellular, filamentous, macroscopic 

ii. Body = thallus 

1. Made of filaments called hyphae 

c. Unicellular (yeast)

i. Unicellular, nonfilamentous, spherical or oval

ii. Aerobic or facultative anaerobes 

iii. Form colonies 

iv. Reproduction in 2 ways:

1. Budding

a. Bud form and elongates

b. Nucleus divides by mitosis

c. 1 nucleus goes to the bud

d. Enlarges bud and bud breaks off

e. EX: bakers’ yeast (Saccharomyces cerevisiae)

2. Fission 

8. What is the difference between septate and coenocytic hyphae? a. Septate = have dividers (septa) between cells

i. Divides hyphae into uninucleate units

ii. Chains of distinct cells

iii. Pores move cytoplasm between each other

b. Coenocytic = multiple cells linked uniformly 

i. No/incomplete cross walls

9. What is the difference between aerial mycelia and vegetative mycelia? a. Mycelium = several hyphae grow and intertwine, forming a filamentous mass b. Aerial mycelia = grows upwards and spreads spores

c. Vegetative mycelia = grows on surface and obtains nutrients 

10. What are dimorphic fungi? Give examples. 

a. Dimorphic fungi = can switch between a yeast and mold 

b. Depends on:

i. Temperature (37 C = yeast, 25 C = mold)

ii. Environment (food availability, oxygen)

c. EX: Candida albicans

i. Most famous yeast to cause human infection (yeast infection)

ii. Mucous membranes

iii. All have a little candida, but overgrowth is bad (thrush)

iv. Caused by antibiotics, hormonal imbalances, pH changes to acidic

11. How can molds reproduce? 

a. Asexually = fragmentation of hyphae

b. Sporulation = sexual and/or asexual spores

12. Identify the sexual and asexual spores 

a. Asexual

i. Formed from same organism to make and identical organism + on aerial hyphae ii. Mitosis

iii. Types

1. Conidia

a. Tips of hyphae

b. Not enclosed in sac

c. Branches with spores

2. Arthroconidia

a. Not enclosed in sac

b. Formed by fragmentation of septate hyphae 

3. Blastoconidia

a. Not enclosed in sac

b. Budding of hyphae segment

4. Chlamydoconidium 

a. Not enclosed in sac

b. Segmented hyphae walls thicken and round

5. Sporangiospores 

a. Formed within sacs called sporangium

b. Formed at the end of a sporangiophore 

b. Sexual

i. Fusion of 2 diff types of strains from same species 

ii. Zygomycota

1. Produce zygospores 

iii. Ascomycota

1. Produce ascospores

iv. Basidiomycota

1. Produce basidiospores

v. Microsporidia 

1. Unusual, no mitochondria

2. Obligate intracellular parasite

3. Opportunistic 

c. Combinations?

i. Sporangiospore or Zygomycota

ii. Conidia or Ascomycota

iii. Vegetative mycelium or mushroom (basidiospores underneath)

1. Mushrooms come from segmentation of hyphae

13. Are fungal diseases acute or chronic? How do people get them? 

a. Fungal diseases are chronic and reoccurring 

b. People get them from exposure to spores in the environment

c. Healthy people usually don’t get fungal diseases; immunocompromised people do 14. Are fungal infections contagious? Which ones are the only exceptions? 

a. No they are not contagious EXCEPT FOR Cutaneous/Dermatophytes 

15. What are the 5 types of fungal/mycosis/mycotic diseases? 

a. Systemic

i. Deep in the body

ii. Inhalation of spores from soil, vegetation, air

iii. Goes to lungs of immunocompromised germinatespneumoniagets in bloodstreamspreads  throughout body

b. Subcutaneous

i. Exposure to contaminated equipment (with spores or saprophytic fungi) through puncture  wounds

ii. Common in gardeners (from equipment or rose prick)

c. Cutaneous

i. Most common fungal infection 

ii. Contagious from direct contact or fomites

iii. Fomites = inanimate object that’re mediums for transfer of fungi

iv. Dermatophytes = fungi that grow only on keratinized tissue (hair, skin, nails) AKA ringworms 1. Contains keratinase that breaks/degrades down keratin 

2. Types:

a. Tinea pedis = athletes foot

b. Tinea corporis = body ringworm

c. Tinea cruris = jock itch 

d. Tinea capitis = scalp ringworm

e. Tinea unguium = nail ringworm 

i. Hard to treat, oral and cream treatment

3. Treatment with antifungal cream that disrupts ergosterols in fungi cell membrane

4. Pets can get ringworm as well

d. Superficial

i. Tropical climates

ii. Outermost layers of the skin, hair, nails

iii. Can’t spread in body 

e. Opportunistic

i. Pathogenic in immunocompromised 

ii. Takes advantage of low immune system 

iii. Pneumocystis jirovecii

1. AIDS patients

2. Soil, vegetation

3. 40% of adults carry it in lungs, but not affected bc they’re healthy; activates when they  get sick 

iv. Candida albicans

1. Dimporphic (uni to multi)

2. Mucous membranes of mouth and genitalia

3. Causes thrush (yeast infection of mucous membranes)

4. Small quantities in body is ok; overgrowth is bad

a. Susceptible 

i. Immunosuppressed (pregnant women)

ii. Antibiotics

iii. Diabetics

iv. Hormonal levels

v. pH

5. White, lesions w/white discharge 

16. Why are fungal infections difficult to get rid of? 

a. They are eukaryotic like humans and some drugs will affect the body similarly

b. Also they are chronic and reoccurring

Viruses: WHATEVER WE COVER

1. History of viruses 

a. Virus = poison 

b. Can infect any kind of cell (bacteria, fungi, animals)

c. 1892 – isolated virus of tobacco plant (Iwanoski)

i. Followed Koch’s postulates; plants never got sick though

ii. Looked at filtrate and found out virus that made plants sick 

2. Viruses are obligate intracellular parasites, what other characteristics do viruses have? a. Obligate intracellular parasites

b. Can’t replcat w/o host cell

c. Smallet microbe (.3 um)

d. Filterable agents (can go through filter paper)

e. Need electron microscope to be seen

f. Either DNA or RNA; ever both at the same time

i. Cell have both 

g. Has genetic information (nucleic acid)

i. DNA DNA viruses

ii. RNA  RNA viruses

h. Protein coat surrounds nucleic acid = capsid

i. Proteins are made of AAs

i. Have little enzymes

i. Take of over the cell’s machinery (like ribosomes)

j. Some have lipid envelopes

i. Made of phospholipids 

ii. Either enveloped or non­enveloped/naked viruses

k. Able to infect only a range of host cells

i. Not all human viruses can infect all types of cells

ii. Have specific receptors on cell surfaces

iii. In order to infect, viruses must be able to attach 

3. How are viruses different than bacteria?

a. Bacteria

i. Not usually obligate intracellular parasites

ii. Have cell membranes

iii. Binary fission

iv. Non­filterable

v. DNA + RNA

vi. Make ATP

vii. Have ribosomes

viii. Can treat with antibiotics

b. Viruses 

i. Obligate intracellular parasites

ii. No cell membrane bc not a cell

iii. Reproduce by infection and replicating inside

iv. Filterable

v. Either DNA or RNA

vi. Can’t make ATP

vii. No ribosomes 

4. What is the protein coat surrounding nucleic acid called? What is it made of? Do all viruses have this protein  coat? Are all viruses enveloped? 

a. All viruses have a Capsid = protein coat

b. Not all viruses have an envelope 

5. What is a virion? Know the structure of a virus  

a. Virion = complete infectious particle 

i. Nucleic acid surrounded by capsid +/­ lipid envelope

6. How are viruses classified? Can DNA/RNA be ss or ds? What’s special about ssRNA? What kind of symmetry  can a capsid of a virion have? Name the different types. 

a. Nucleic acid content

i. DNA or RNA can be single or double stranded 

1. ssDNA or dsDNA

2. ssRNA or ds RNA

ii. SsRNA can be either (+) or (­)

1. (+) RNA can go into a cell and function as mRNA immediately 

2. (­) RNA must be transcribed into a (+) RNA and then it can function as mRNA iii. Retrovirus

1. Changes from RNADNA inside the host 

b. Capsid

i. Capsid = protein coat surrounding nucleic acid in all viruses

1. Composed of units called capsomers

ii. Shape/symmetry

1. Helical = long rod/slinky, helical wrapped protein

a. Tabacco mosaic virus 

b. Rabies virus 

2. Polyhedral

a. Many sides

b. Icosahedral = most common

i. 20 sides w/12 corners 

ii. Sides are equilateral triangles

c. Polio virus, adenovirus, herpes virus 

3. Complex

a. Complicated structures

b. Often bacteriophages (capsid, tail and sheath [helical])

c. Pox virus – only one

i. No capsid, but several coats surround nucleic acid

ii. Only virus eradicated by vaccines

c. Envelope 

Gram +ve cocci:  1. Staphylococci

2. Streptococci

Gram ­ ve cocci:  1. Neisseria

2. Moraxella

3. Thiomargerita: Giant prokaryote

Gram + ve rods:  1.    Bacillus: endospore forming

2.    Clostridium: endospore forming,  strict anaerobic

3.    Lactobacillus

4.    Listeria

5.  Corynebacteria

1.  Mycobacteria: acid fast, waxy lipids in c.w. called mycolic acids, slow growers

2.  Epulopiscium: Giant prokaryote

Gram ­ ve rods:

1.   Pseudomonas aeruginosa: blue green pigment, very resistant to antibiotics

1.  Burkholderia

2.  Bordetella

3.  Francisella

4.  Legionella

    5.  E.coli 

6.  Salmonella

7.  Shigella

8.  Klebsiella

9.  Serratia

10.  Proteus

11.  Yersinia

12.  Legionella

13.  Hemophilus influenzae does not cause influenza, causes meningitis

14.  Bacteroides: strict anaerobic

15.  Fusobacterium: strict anaerobic, tapered ends

16.  Rickettsia: transmitted by insects, obligate intracellular parasite

17.  Chlamydia: has a unique life cycle with elementary and reticulate body, obligate  intracellular parasite

Gram –ve spirals: 1. Vibrio

2. Campylobacter: survives at 43 C◦

3. Helicobacter

Spirochetes: have axial filaments for motility; LONG SPIRAL

1.   Treponema

2.  Borrelia

1.  Leptospira

Mycoplasmas are the only bacteria with no cell wall and that have sterols in plasma membrane. They are  filterable, fried egg appearance eon agar plates.