De bacteriële sporen het zijn prokaryotische cellulaire resistentiestructuren die door bacteriën worden geproduceerd om bestand te zijn tegen en te overleven in ongunstige omgevingsomstandigheden. Als de omgevingsomstandigheden eenmaal gunstig zijn, geven ze aanleiding tot een nieuw individu.
De synthese van bacteriële sporen vindt plaats via een proces dat sporulatie wordt genoemd. Sporulatie wordt gestimuleerd door de schaarste aan voedingsstoffen (koolstof- en stikstofbronnen) in de omgeving waarin sommige soorten bacteriën leven.
In alle ecosystemen in de biosfeer vinden we veel verschillende soorten bacteriën, waarvan de meeste sporen produceren. Bacteriën zijn prokaryote organismen, dat wil zeggen dat ze onder meer worden gekenmerkt doordat ze microscopisch eencellig zijn, geen interne vliezige organellen hebben en onder andere een celwand hebben..
Onze algemene kennis over bacteriën is dat ze de veroorzakers zijn van vele ziekten (etiologische agentia), aangezien ze in staat zijn zich te vermenigvuldigen in andere levende organismen, infecties veroorzaken en de werking van hun fysiologische systeem destabiliseren..
Daarom zijn veel van de sterilisatieprotocollen van de menselijke industrieën, voornamelijk de farmaceutische, landbouw- en voedingsindustrie, gericht op het verminderen, beheersen en uitroeien van deze micro-organismen en hun sporen van de oppervlakken van producten die via de verschillende markten op de markt worden gebracht..
Artikel index
Bacteriële sporen zijn extreem resistente structuren, ontworpen om verschillende soorten omgevingsstress te weerstaan, zoals hoge temperaturen, uitdroging, zonnestraling of de aanwezigheid van verschillende chemische verbindingen..
Bacteriële sporen worden doorgaans omhuld door 6 verschillende lagen; hoewel deze kunnen variëren afhankelijk van de soort bacteriën. Deze 6 lagen zijn:
In elke bacteriespore bevinden zich alle essentiële componenten om een individu te vormen dat vergelijkbaar is (zo niet identiek) aan degene die het heeft veroorzaakt. Deze elementen zijn onder meer:
De sporen worden beschouwd als een vorm van ongeslachtelijke voortplanting, omdat de omstandigheden vaak ongunstig worden als gevolg van een overmatige groei van de populatie en de bacteriën die de prikkel van de schaarste aan hulpbronnen waarnemen, beginnen met sporulatie.
Het is belangrijk om te begrijpen dat alle bacteriële sporen aanleiding geven tot individuen die genetisch identiek zijn aan degene die hen heeft voortgebracht, dus als we ze beschouwen als een vorm van aseksuele voortplanting.
In het binnenste deel van bacteriële sporen bevindt zich de protoplast, ook bekend als de "sporenkern" of de "kiemcel".
De externe structuur van de sporen is ontworpen met als primaire functie het beschermen van de protoplast, die het cytoplasma, DNA- en RNA-moleculen, eiwitten, enzymen, cofactoren, ionen, suikers, enz. Bevat, die nodig zijn voor het metabolische onderhoud van de bacteriën..
De eerste laag die de protoplast omringt, is het celmembraan, dat bestaat uit lipiden en eiwitten. Het heeft veel gespecialiseerde structuren in de interactie met de buitenste omhulsels, om de stimuli van de omgeving die ze ontvangen, waar te nemen..
Zowel de binnenste als de buitenste celwand, de lagen die aan het celmembraan voorafgaan, hebben de typische structuur van de bacteriële celwand: ze zijn voornamelijk samengesteld uit het heteropolysaccharide genaamd peptidoglycaan (N-acetylglucosamine en zuur N-acetyl muramic).
De zojuist genoemde muren bedekt de cortex, die bestaat uit grote ketens van peptidoglycaan (45-60% muraminezuurresiduen).
Op de cortex bevinden zich de binnenste en buitenste laag van bacteriesporen, bestaande uit eiwitten met gespecialiseerde functies om enzymen en giftige chemische stoffen te deactiveren die de sporen zouden kunnen beschadigen. Twee van de meest voorkomende enzymen in deze laag zijn superoxide-dismutase en catalase..
Exosporium (dat niet door alle soorten wordt geproduceerd) bestaat uit eiwitten en glycoproteïnen die de toegang van grote eiwitten zoals antilichamen blokkeren. Aangenomen wordt dat deze laag wordt aangetroffen in bacteriën die afhankelijk zijn van een pathogeen karakter om te overleven..
De vorming van sporen begint wanneer bacteriële cellen de genetische route activeren die de sporulatiefuncties controleert. Deze genen worden geactiveerd door eiwitten en transcriptiefactoren die veranderingen in de omgeving detecteren (of de overgang van "gunstig" naar "ongunstig")..
Het klassieke model dat wordt gebruikt om de vorming van een bacteriespore te bestuderen, is het model dat wordt waargenomen in Bacillus subtilis, die is onderverdeeld in 7 fasen. De vorming van sporen in elke bacteriesoort heeft echter zijn eigenaardigheden en kan meer of minder stappen omvatten.
De stadia van sporulatie kunnen gemakkelijk worden beoordeeld met behulp van een microscoop en door cellen te observeren die groeien in omgevingen met een tekort aan voedingsstoffen. We kunnen deze stadia als volgt omschrijven:
De cel vergroot zijn cytosolisch volume in relatief korte tijd minstens drie keer.
Gelijktijdig met de toename van het cytosolische volume, wordt het genoom van de bacterie gedupliceerd door mitose. Aan het einde van de mitose richt het "moederlijke" genoom zich op één van de polen van de cel, terwijl de "zoon" of het resulterende genoom zich uitlijnt naar de tegenoverliggende pool..
Het celmembraan begint zeer dicht bij de pool te samentrekken waar het "dochter" -genoom dat tijdens mitose wordt geproduceerd zich bevindt. Door deze contractie wordt het resulterende genoom geïsoleerd van de rest van het cytosol van de cel..
Het segment gevormd door het vernauwde celmembraan wordt versterkt door een ander deel van het celmembraan, waardoor het een dubbel membraan vormt en aanleiding geeft tot een onrijpe sporen die bekend staan als "forespora"..
De bacteriële cel verhoogt de productie van muraminezuurresten. Deze zijn gericht naar het oppervlak dat de forespora bedekt, waardoor een extra beschermingslaag ontstaat. Zodra de vorming van deze laag is voltooid, wordt de forespora exospora genoemd.
Verhogingen van de productie van muraminezuur zijn ook gericht op het vormen van twee lagen van een samenstelling van peptidoglycaan vergelijkbaar met die van de bacteriële celwand. Deze twee lagen vormen de binnen- en buitenbedekking van de exospore en transformeren deze in een endospore..
De laatste stap in sporulatie of sporenvorming is vrijgeven. De celwand, het membraan en alle coatings van de "moedercel" worden gelyseerd en geven de rijpe endospore af aan de omgeving..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.