The bakteriální spory jsou to prokaryotické buněčné struktury rezistence produkované bakteriemi, aby vydržely a přežily v nepříznivých podmínkách prostředí. Jakmile jsou podmínky prostředí příznivé, vznikne nový jedinec.
K syntéze bakteriálních spor dochází procesem nazývaným sporulace. Sporulace je stimulována nedostatkem živin (zdroje uhlíku a dusíku) v prostředí, ve kterém žijí některé druhy bakterií.
Ve všech ekosystémech v biosféře najdeme mnoho různých druhů bakterií, z nichž většina produkuje spory. Bakterie jsou prokaryotické organismy, to znamená, že se vyznačují tím, že jsou mikroskopické jednobuněčné, chybí jim vnitřní membránové organely a mají buněčnou stěnu..
Naše obecné znalosti o bakteriích spočívají v tom, že jsou původci mnoha chorob (etiologických agens), protože jsou schopné množení v jiných živých organismech, způsobují infekce a destabilizují fungování jejich fyziologického systému..
Proto se mnoho sterilizačních protokolů v lidském průmyslu, zejména ve farmaceutickém, zemědělském a potravinářském průmyslu, zaměřuje na snižování, kontrolu a vyhlazování těchto mikroorganismů a jejich spor z povrchů produktů, které jsou prodávány z různých trhů.
Rejstřík článků
Bakteriální spory jsou extrémně odolné struktury, navržené tak, aby vydržely různé typy „stresu“ v prostředí, jako jsou vysoké teploty, dehydratace, sluneční záření nebo přítomnost různých chemických sloučenin..
Bakteriální spory jsou obvykle obaleny 6 různými vrstvami; i když se mohou lišit v závislosti na druhu bakterií. Těchto 6 vrstev je:
Uvnitř každé bakteriální spóry jsou všechny základní složky, které tvoří jednotlivce podobného (ne-li identického) jako ten, který jej vedl. Mezi tyto prvky patří:
Spory jsou považovány za formu nepohlavního rozmnožování, protože podmínky se mnohokrát stávají nepříznivými kvůli nadměrnému růstu populace a bakterie, které vnímají stimul nedostatku zdrojů, začínají sporulaci.
Je důležité si uvědomit, že všechny bakteriální spory vedou k jedincům geneticky identickým s těmi, které je způsobily, takže považovat je za formu nepohlavní reprodukce je naprosto platné.
V nejvnitřnější části bakteriálních spór je protoplast, známý také jako „spórové jádro“ nebo „zárodečná buňka“.
Vnější struktura spór je navržena s primární funkcí ochrany protoplastu, který obsahuje cytoplazmu, molekuly DNA a RNA, proteiny, enzymy, kofaktory, ionty, cukry atd., Které jsou nezbytné pro metabolickou údržbu bakterií.
První vrstva, která obklopuje protoplast, je buněčná membrána složená z lipidů a bílkovin. Má mnoho specializovaných struktur v interakci s nejvzdálenějšími kryty, aby bylo možné vnímat podněty z prostředí, které dostávají..
Vnitřní i vnější buněčná stěna, což jsou vrstvy, které předcházejí buněčné membráně, mají typickou strukturu bakteriální buněčné stěny: jsou složeny převážně z heteropolysacharidu zvaného peptidoglykan (N-acetylglukosamin a kyselina N-acetyl muramic).
Pokrývající stěny, které jsme právě zmínili, je kůra, která je tvořena velkými řetězci peptidoglykanu (45-60% zbytků kyseliny muramové).
Na kůře jsou vnitřní a vnější vrstva bakteriálních spór, složená z proteinů se specializovanými funkcemi k deaktivaci enzymů a toxických chemických látek, které by mohly poškodit sporu. Dva z nejhojnějších enzymů v této vrstvě jsou superoxiddismutáza a kataláza..
Exosporium (které není produkováno všemi druhy) se skládá z proteinů a glykoproteinů, které blokují přístup velkých proteinů, jako jsou například protilátky. Předpokládá se, že tato vrstva se nachází v bakteriích, jejichž přežití závisí na patogenním charakteru..
Tvorba spór začíná, když bakteriální buňky aktivují genetickou cestu, která řídí sporulační funkce. Tyto geny jsou aktivovány proteiny a transkripčními faktory, které detekují změny prostředí (nebo přechod od „příznivého“ k „nepříznivému“)..
Klasický model používaný ke studiu tvorby bakteriální spory je model pozorovaný v Bacillus subtilis, který je rozdělen do 7 fází. Tvorba spor u každého bakteriálního druhu má však své zvláštnosti a může zahrnovat více či méně kroků.
Fáze sporulace lze snadno ocenit pomocí mikroskopu a pozorováním buněk rostoucích v prostředích s nedostatkem živin. Tyto etapy můžeme popsat zhruba takto:
Buňka během relativně krátké doby zvětší svůj cytosolický objem nejméně třikrát.
Současně se zvýšením cytosolického objemu je genom bakterie duplikován mitózou. Na konci mitózy se „mateřský“ genom zarovná k jednomu z pólů buňky, zatímco „syn“ nebo výsledný genom se zarovná k opačnému pólu..
Buněčná membrána se začíná stahovat velmi blízko pólu, kde se nachází „dceřiný“ genom produkovaný během mitózy. Tato kontrakce nakonec izoluje výsledný genom od zbytku buněčného cytosolu..
Segment tvořený zúženou buněčnou membránou je vyztužen další částí buněčné membrány, čímž se vytvoří dvojitá membrána a vznikne nezralá spora známá jako „forespora“.
Bakteriální buňka zvyšuje produkci zbytků kyseliny muramové. Ty směřují k povrchu, který pokrývá forespora, a vytvářejí další vrstvu ochrany. Jakmile je tvorba této vrstvy dokončena, forespora se nazývá exospora.
Zvýšení produkce kyseliny muramové je také orientováno na vytvoření dvou vrstev složení peptidoglykanu podobného složení bakteriální buněčné stěny. Tyto dvě vrstvy vytvoří vnitřní a vnější obal exospory a transformují ji na endosporu..
Posledním krokem ve sporulaci nebo tvorbě spór je uvolnění. Buněčná stěna, membrána a všechny povlaky „mateřské“ buňky jsou lyžovány a uvolňují zralý endospór do prostředí..
Zatím žádné komentáře