Rozdiel medzi citlivosťou na kvórum a ochladením na kvórum

kľúčový rozdiel medzi snímaním kvora a zhášaním kvora je to snímanie kvora je mechanizmus regulácie génovej expresie používaný baktériami na vzájomnú komunikáciu a snímanie hustoty ich bunkovej populácie, zatiaľ čo zhášanie kvora je mechanizmus baktérií, ktoré pôsobia proti snímaniu kvora a zastavujú expresiu virulencie génu.

Baktérie využívajú rôzne mechanizmy na vzájomnú komunikáciu. Tieto komunikačné mechanizmy im pomáhajú cítiť hustotu obyvateľstva a regulovať mnohé z ich fyziologických procesov. Snímanie kvora je jedným z takýchto mechanizmov, ktoré baktérie ťažko využívajú. Snímanie kvora nielen uľahčuje komunikáciu a sníma hustotu obyvateľstva, ale tiež hrá veľkú úlohu pri udržiavaní patogenity baktérií voči iným hostiteľom, ako sú napríklad ľudia. Mechanizmy snímania kvora sú však problematické pri kontrole bakteriálnych infekcií. Ako riešenie sa môže použiť kalenie kvórum. Zhášanie kvora narúša snímanie baktérií kvórum a zastavuje expresiu patogénnych génov.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to snímanie uznášaniaschopnosti 
3. Čo je kalenie kvórum
4. Podobnosti medzi snímaním kvora a zhášaním kvora
5. Porovnanie bok po boku - snímanie kvora vs. zhášanie kvora v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je snímanie uznášaniaschopnosti?

Snímanie kvora je génový regulačný mechanizmus používaný baktériami. Využívajú tento mechanizmus na komunikáciu s bakteriálnymi bunkami a na snímanie vlastnej hustoty obyvateľstva. Produkujú a vylučujú malé molekuly známe ako autoinduktory na snímanie hustoty obyvateľstva. Pomocou tejto metódy regulujú expresiu virulenčných génov. Okrem toho sú autoinduktory malé difúzne signálne molekuly, najmä N-acyl-homoserín laktony (AHL). Spúšťajú expresiu virulenčných génov.

Obrázok 01: Snímanie uznášaniaschopnosti

Snímanie kvora je dôležité pre mnoho fyziologických aktivít baktérií. Molekuly snímajúce kvórum indukujú procesy, ako sú symbióza, virulencia, kompetencia, konjugácia, produkcia antibiotík, pohyblivosť, sporulácia, fixácia dusíka a tvorba biofilmu atď..

Okrem toho je snímanie kvora bežné u gramnegatívnych aj grampozitívnych baktérií. Ako autoinduktory však vylučujú rôzne molekuly. Gramnegatívne baktérie sprostredkujú snímanie kvora prostredníctvom acylovaných homoserínových laktónov, zatiaľ čo grampozitívne baktérie ho sprostredkúvajú prostredníctvom spracovaných oligopeptidov..

Čo je kalenie kvórum?

Zhášanie kvora je prirodzený mechanizmus baktérií, ktorý pôsobí proti mechanizmu baktérií snímajúcich kvórum. Ak snímanie kvora pomáha baktériám exprimovať virulenčné gény, inhibuje ich ochladzovanie kvórum. Zhášanie kvora je teda mechanizmus, ktorý zastavuje expresiu virulenčného génu v patogénnych baktériách. Pri ochladzovaní kvora baktérie produkujú enzýmy a chemické inhibítory, ktoré degradujú molekuly snímajúce kvórum. Po degradácii autoinduktorov strácajú baktérie svoju schopnosť vnímať kvórum. Z tohto dôvodu zhášanie kvora narúša schopnosť patogénu snímať jeho hustotu buniek a blokuje alebo znižuje schopnosť spustiť virulentnú expresiu..

Obrázok 02: Kalenie kvórum

Kalenie kvórum zastaví snímanie kvora niekoľkými metódami. Inaktivuje signálne enzýmy alebo zavádza molekuly, ktoré napodobňujú signálne molekuly a blokujú ich receptory. Kaliace enzýmy ďalej degradujú signálne molekuly alebo modifikujú signály snímania kvora.

Pretože zhášanie kvora je prirodzený mechanizmus, možno ho vyvinúť ako prístup k prevencii mikrobiálnych chorôb. Bakteriálna komunikácia je dôležitým aspektom bakteriálnych infekcií. Z tohto dôvodu bude kalenie kvórum sľubným riešením na narušenie bakteriálnej komunikácie, čím sa zabráni bakteriálnym chorobám. Zhášanie kvora sa teda môže jednoducho definovať ako forma antivirulencie.

Aké sú podobnosti medzi snímaním kvora a zhášaním kvórum?

• Oba tieto mechanizmy sú viditeľné hlavne u baktérií.
• Sú to tiež prírodné mechanizmy vyskytujúce sa v baktériách.
• Okrem toho oba procesy produkujú enzýmy, chemikálie, atď. Na sprostredkovanie procesov.

Aký je rozdiel medzi citlivosťou na kvórum a ochladením na kvórum?

Snímanie kvora je proces, ktorý baktérie používajú na vzájomnú komunikáciu a na snímanie hustoty obyvateľstva. Na rozdiel od toho je kalenie kvórum proces, ktorý baktérie používajú na narušenie snímania kvora. Toto je kľúčový rozdiel medzi snímaním kvora a zhášaním kvora.

Okrem toho je ďalším významným rozdielom medzi snímaním kvora a zhášaním kvórum to, že baktérie vylučujú autoinduktory alebo signály snímania kvora pri snímaní kvora, zatiaľ čo baktérie produkujú enzýmy a inhibítory snímania kvora pri zhášaní kvora..

Nižšie uvedené infografické údaje poskytujú ďalšie porovnania, pokiaľ ide o rozdiel medzi snímaním kvora a zhášaním kvora.

Zhrnutie - Quorum Sensing vs Quorum Quenching

Snímanie kvora a zhášanie kvora sú dva prirodzené mechanizmy prebiehajúce v baktériách. Snímanie kvora uľahčuje komunikáciu medzi baktériami a zisťuje hustotu ich populácie. Vyskytuje sa prostredníctvom malých molekúl nazývaných autoinduktory. Je to dôležitý proces pre baktérie, pretože pomáha pri symbióze, virulencii, kompetenciách, konjugácii, produkcii antibiotík, motilite, sporulácii, fixácii dusíka a tvorbe biofilmu, atď. Narúša snímanie kvora a zastavuje expresiu virulenčných génov. Ide teda o protivírusový mechanizmus. Toto je zhrnutie rozdielu medzi snímaním kvora a zhášaním kvora.

referencie:

1. Miller, M. B a BL Bassler. "Kvóra snímania v baktériách." Ročný prehľad mikrobiológie, US National Library of Medicine, 2001, k dispozícii tu.
2. Chen, Fang a kol. "Enzymy na zastavenie kvórum a ich použitie pri degradácii molekúl signálu na blokovanie infekcie závislej od citlivosti na kvórum." International Journal of Molecular Sciences, MDPI, 26. augusta 2013, k dispozícii tu.
3. Catherine a kol. "Quorum Quenching: Úloha v prírode a aplikovaný vývoj." OUP Academic, Oxford University Press, 1. októbra 2015, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Zastavenie kvórum“ Autor: BQUB13 Cizquierdo - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Snímanie gramnegatívnych buniek v kvórum“ Autor: Gluckma2 - vlastné dielo (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia