Sporulatsiooni etapid ja nende omadused



The sporulatsioon on spooride moodustumise protsess bioloogilistes süsteemides. Taimedes ja seened on paljunemisvahend, samas kui bakterites on see ellujäämismehhanism.

Seene eosed võivad olla aseksuaalsed või seksuaalsed, toimivad ainult uute kiudude moodustamiseks. Seetõttu on need nende organismide paljundamise vahendid. Kõik kiulised seened ja enamik pärmi toodavad eoseid.

Bakterites tekib sporulatsioon siis, kui tingimused ei ole soodsad, näiteks toitainete puudus, liigne kuumus või kiirgus, kui kuivatamine toimub jne. Paljud bakterid võivad tekitada eoseid, et parandada nende ellujäämist ebasoodsates tingimustes.

Sporulatsioon ei ole raku elutsükli kohustuslik etapp, vaid katkestus. Neid varjatud vorme nimetatakse endosporideks, tsüstideks või heterotsüstideks (peamiselt tsüanobakterites), sõltuvalt spooride moodustumise meetodist, mis erineb erinevate bakterirühmade vahel..

Mõningaid krüptogammide rühma kuuluvaid primitiivseid taimi toodetakse ka eosed. Näiteks samblad ja sõnajalad.

Sporulatsiooni etapid

Sporulatsiooni võib jagada mitmeks etapiks. Bakteris Bacillus subtilis Kogu sporulatsiooniprotsess kestab 0-st kuni VII etapini lõpuni 8 tundi.

0. etapp: tavalised tingimused

Bakterirakk on oma vegetatiivses (normaalses) vormis.

I etapp: aksiaalfilamentide moodustamise etapp

Selles etapis korduvad bakteriaalsed kromosoomid ja ulatuvad aksiaalfilamenti. Need geneetilise materjali aksiaalsed kiud on kinnitatud tsütoplasma membraani kaudu mesosoomi kaudu. Rakk pikeneb ja kasutab spooride moodustamiseks oma toiduvaru.

II etapp: eelpoore moodustamine

Esineb asümmeetriline rakkude jagunemine, moodustades ühe otsa lähedase rakumembraani vaheseina, mis ümbritseb väikese osa DNA-st, moodustades seega spoori esimese versiooni, mingi "eelproovi".

III etapp: eelpoore kaasamine

Tüvirakkude membraan kasvab selle ümbritseva eelpoore ümber. Varases spooris on nüüd kaks membraani kihti.

IV etapp: exosporium'i süntees

Emarakkude kromosoom laguneb ja algab eksosporiumi süntees. Seejärel hakkavad eelpoorid moodustama kahe ümbritseva membraani vahel esmase koore. Lõpuks muutub rakk dehüdratsiooniks.

V etapp: peptidoglükaani süntees

Eelpoore tekitab peptiidoglükaani koore oma algse membraani ja ema rakumembraani vahel.

VI etapp: spooride lahustuvate hapete süntees

Sünteesitakse dipikoliinhape, mis võib sisaldada kaltsiumioone, et moodustada kaltsiumdipikolaat. See edendab veelgi tsütoplasma dehüdratsiooni ja moodustab kattekihi.

VII etapp: rakkude lüüsimine ja endospoori vabanemine

Täiskasvanud spoor vabaneb emarakust. Endospoor, mis on resistentsuse bioloogiline struktuur, võib olla aastaid mitteaktiivne. Kui tingimused on soodsad, idanevad kõik endospoorid, et tekitada vegetatiivne rakk.

Viited

  1. Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B. F. F., Islam, N. M., Sarkar, S. N., ... Kirsebom, L. A. (2009). Sporulatsioon mükobakterites. Riikliku Teaduste Akadeemia menetlus, 106(26), 10781-10786.
  2. Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J. R. (2011). Sporulatsiooni-initsiatsioonivõrgu matemaatiline modelleerimine Bacillus subtilis'es, mis näitab oletatava kvoorumi-tundliku signaali molekuli kahekordset rolli PhrA. Matemaatilise bioloogia bülletään, 73(1), 181-211.
  3. Karki, G. (2017). Bakteriaalne spoor: struktuur, tüübid, sporulatsioon ja idanevus. Välja otsitud andmebaasist: Online Biology Notes.
  4. Piggot, P. J., & Coote, J. G. (1976). Bakteriaalsete endospooride moodustumise geneetilised aspektid. Bakterioloogilised ülevaated, 40(4), 908-62.
  5. Stephens, C. (1998). Bakterite sporulatsioon: pühendumise küsimus? Praegune bioloogia: CB, 8, R45-R48.