Chemiotaxia

Chemotaxia v baktériách

Čo je chemotoxis?

Chemotaxia je definovaná ako orientácia alebo pohyb organizmu alebo mobilnej bunky v reakcii na prítomnosť určitých chemických látok v prostredí okolo neho. Pohyb môže byť smerom k zdroju chemického stimulu alebo proti nemu, to znamená, že sa od toho vzdiali.

„Chemiotaxis“ je zlúčenina: Taxíky definuje pohyb organizmu alebo bunky v reakcii na určité typy stimulov (svetlo, teplota, objekty, chemické zlúčeniny) a chemiom Vzťahuje sa na chemikáliu, ktorá má ako také osobitné vlastnosti a vlastnosti.

V prírode sa dá povedať, že všetky mobilné organizmy a bunky, ktoré majú kapacitu voľného pohybu, vykazujú určitý typ chemotaktického pohybu (chemiotaxis) a tieto pohyby sa veľmi študovali najmä v jednobunkových, prokaryotických a eukaryotických organizmoch.

Napríklad prvé pozorovania chemiotaxie v prokaryotoch sa uskutočňovali v baktériách na konci 19. storočia, keď skupina biológov (vrátane Engelmanna a Pfefferu) objavila pohyb baktérií v smere kyslíka, k určitým minerálnym prvkom a k určitým minerálnym prvkom a k určitým minerálnym prvkom a k určitým minerálnym prvkom a k určitým minerálnym prvkom a k určitým minerálnym prvkom a k určitým minerálnym prvkom a Rôzne živiny organické.

Atraktívne a odpudzujúce molekuly

Chemotaxia alebo pohyb buniek alebo organizmov vo vzťahu k chemickému stimulu sa môže vyskytnúť ako pohyb smerom k Zdroj stimulu alebo proti Z toho (odchod) v závislosti od chemických charakteristík a určitých stimulačných vlastností.

Rôzni autori teda definovali dva typy látok, atraktívny a repellenty To, ako sa dá pochopiť vo vašom mene, spôsobujú pozitívnu alebo negatívnu chemotaktickú odpoveď, respektíve.

Je však potrebné povedať, že pohyb smerom k ani proti atraktívneho alebo repelentného je relatívne k typu bunky, pretože to, čo pre niektoré mikroorganizmy alebo bunky tela zvieraťa je napríklad repelent, pre ostatných to môže byť atraktívna a naopak.

Podobne sa vo všeobecnosti zistilo, že pohyb je úmerný chemickému gradientu látok, ktoré fungujú ako „zdroj stimulu“, to znamená, že závisí od ich koncentrácie a vzdialenosti, pri ktorej sú voči tomu.

Chemotaktický pohyb

Obe bunky, ktoré sú súčasťou zvierat, rastlinných a plesňových tkanív a orgánov, a tie, ktoré tvoria populácie rôznych druhov jednobunkových organizmov, eukaryotov a prokaryotov, sú trvalo cenzor Prostredie, ktoré ich obklopuje.

Môže vám slúžiť: Salmonella-shigella agar

Tak sčítanie ľudu Umožňuje im, najmä jednobunkové organizmy, identifikovať možné zdroje potravy alebo potenciálne nebezpečenstvo a reagovať na tieto špecifické stimuly: jednou z najbežnejších reakcií je pohyb pohybu, takže tieto bunky priblížia alebo sa pohybujú od zdroja zdroja zdroja zdroja stimul s určitou rýchlosťou v závislosti od prípadu.

Bez ohľadu na typ bunky alebo aký je typ príslušného chemického stimulu, všetky chemotaktické reakcie závisia od systému pre ligand, prijímač a vo väčšine prípadov chemického posla, ktorý prenáša informácie do intracelulárnych komponentov zodpovedných za prenos Odpoveď.

Receptory sú známe ako chemiorreceptory, Sa špecializujú na vnímanie malých koncentrácií určitých chemických molekúl, ktoré pôsobia ako Ligandy, a intracelulárne poslovia sa líšia od jednej bunky do druhej.

Chemiotaxia v eukaryotoch

Vo všetkých eukaryotických bunkách, vrátane jednobunkových eukaryotických organizmov, pohyb proti akémukoľvek typu stimulu závisí od série široko šírených mechanizmov, ktoré sa týkajú regulácie zložiek cytoskeletu.

Cytoskelet je komplexná intracelulárna sieť, ktorá sa podieľa na intracelulárnej komunikácii, intracelulárnom pohybe organely a vezikúl atď., a ktoré pozostávajú z troch typov vlákien známych ako mikrofilamenty, mikrotubuly a stredné vlákna.

Eukaryotická bunka zvierat

Mikrofilamenty sa tvoria proteínom nazývaným aktín, mikrotubuly sú tubulínové polyméry a medziprodukty predstavujú heterogénnejšiu skupinu tvorenú rôznymi typmi rôznych proteínov.

Polymerizácia a depolimerizácia prvkov, ktoré tvoria cytoskelet.

Na druhej strane sú tieto fenomény polymerizácie a depolimerizácie geneticky kontrolované, pretože na expresiu enzýmov, ktoré tieto procesy kontrolujú po príjme chemického stimulu, sú stanovené určité podmienky.

Môže vám slúžiť: fototrofos

Tieto javy závisia, konkrétne od série enzýmov, známych ako kinázy alebo proteínové kinázy: serinkinázy, zhonu alebo tyrozínové skrutky.

Chemotoxis funguje vo viacbunkových eukaryotoch

Chemotaktické pohyby v mnohobunkových organizmoch sú rozhodujúce pre dosiahnutie vývoja a pre správne fungovanie tela.

V skutočnosti, počas vývoja určitých patológií, ako je rakovina (u stavovcov), je to prerušenie alebo defekt v mechanizmoch, ktoré kontrolujú chemotaktickú reakciu, ktorá vedie k metastázám, čo je oddelenie nádorových buniek a jeho distribúcia do rôznych častí tela.

Na druhej strane, mnoho funkcií imunitného systému závisí od niektorých telových buniek produkujúcich „chemotaktické“ molekuly nazývané cytokíny a chemiocíny, ktoré priťahujú mobilné bunky, ako sú napríklad T bunky, aby vykonávali určitú špeciálnu funkciu.

Chemotaxia v prokaryotoch

Baktérie a oblúky, ako sú dve reprezentatívne skupiny prokaryotických organizmov, tiež predstavujú chemotaktické pohyby a v skutočnosti patria medzi najviac študované prírody.

Pohyb bičíkov v polárnych bičíkových baktériách. Zdroj: Brudersohn, CC BY-SA 2.0, cez Wikimedia Commons

Baktérie majú súbor regulačných proteínov, ktoré usmerňujú a riadia pohyb buniek, ktorý sa vyskytuje proti rôznym podmienkam prostredia, a kontrolný mechanizmus týchto pohybov je nezávislý od prítomnosti bičíkov alebo cilie na bunkovom povrchu, alebo či sa pohyb vyskytuje posulením.

Tento systém sa podieľa na kontrole pohybu proti rôznym typom chemických stimulov, či už pred živiny, ako sú peptidy, cukry alebo aminokyseliny, alebo pred pomerne negatívnymi stimulmi, ako je prítomnosť toxických alebo kyslých látok.

Je dôležité spomenúť, že rovnaký súbor regulačných proteínov sa podieľa na kontrole pohybu v reakcii na koncentrácie kyslíka (aerotaxia), teplota (termotaxia), osmotický tlak (osmotaxia) a svetlo (fototaxia), toho, čo môžeme odvodiť jeho dôležitosť.

Na dosiahnutie pohybu v reakcii na prítomnosť definovanej chemickej zlúčeniny potom baktérie spúšťajú sériu molekulárnych procesov, ktoré sú navzájom spojené, porovnateľné s „pamäťou“ a „učením“, ktoré charakterizujú motory senzorické systémy a regulačné neuronálne v „vyššie“ organizmy.

Môže vám slúžiť: Gram Stain

Histidín-partner fosfotransferáza

V baktériách sú najbežnejšie senzorické trasy, ktoré patria do histidín-parteského systému fosfotransferáza, ktorá má najmenej dve zložky: proteín histidínu dimického kinázy a regulátor odozvy a regulátor odozvy.

Bolo opísaných asi 600 z týchto systémov a niektoré druhy môžu mať viac ako 100, ktoré používajú na sprostredkovanie svojich pohybových reakcií na rôzne druhy environmentálnych stimulov.

Chemotaxia funguje v baktériách

Aj keď chemotoxis sa môže javiť ako spontánny proces reakcie na chemický stimul, v baktériách je zvyčajne súčasťou rôznych a komplexných intracelulárnych znakov, ktoré majú dôležité dôsledky v:

• Ten patogenita, Pretože chemotoxis je nevyhnutná pre mnoho patogénnych druhov na kolonizáciu a napadnutie svojich hostiteľov, ktoré dokážu cenzurovať zmeny pH, koncentrácie živín, koncentráciu kyslíka, osmolarita atď. Prostredníctvom chemotaxie sa môžu riadiť smerom k konkrétnym lokalitám svojich hostiteľov, kde sa môžu šíriť.
• Zriadenie symbiotické združenia, Pretože je veľmi pravdepodobné, že niektoré baktérie pôdy voľného života (rizobaktérie) dosahujú radikálne chĺpky rastlín strukovín, s ktorými sa spájajú vďaka rozpoznávaniu atraktívnych chemických zlúčenín, ktoré produkujú vo svojich radikáloch.
• Formovanie Biofilmy (Veľké povrchy „pripojených“ baktérií medzi sebou prostredníctvom siete polysacharidov), ktorá vyžaduje sčítanie ľudu a pohyb baktérií smerom k spoločnej oblasti, okrem iného riadené mechanizmami súvisiacimi s chemickou komunikáciou.

Odkazy

1. Adler, J. (1966). Chemotaxia v baktériách. Science, 153 (3737), 708-716.
2. Keller, e. F., & Segel, L. Do. (1971). Model chemotaxie. Journal of Theoretical Biology, 30 (2), 225-234.
3. Mukherjee, a., & Sadler, P. J. Wiley encyklopédia chemickej biológie. 2008. Kovy v medicíne: Úvodný prehľad. v tlači.
4. Sklad, j. B., & Baker, M. D. (2009). Chemotaxia. V encyklopédii mikrobiológie (str. 71-78). Elsevier Inc.
5. Wadhams, G. H., & Armitage, J. P. (2004). Dávať zmysel všetkému: chemotaxis baktérium. Prírodné prehľady Biológia molekulárnych buniek, 5 (12), 1024-1037.