Sporacijske faze in njihove značilnosti
The sporulacija je proces tvorbe spore v bioloških sistemih. V rastlinah in glivicah je sredstvo za razmnoževanje, medtem ko je v bakterijah mehanizem preživetja.
Spore gliv so lahko aseksualne ali spolne narave, ki delujejo le tako, da tvorijo nove filamente. Zato so sredstva za širjenje teh organizmov. Vse nitaste glivice in večina kvasovk proizvajajo spore.
Pri bakterijah nastane sporulacija, kadar pogoji niso ugodni, na primer pomanjkanje hranil, odvečna toplota ali sevanje, ko se sušijo, itd. Mnoge bakterije lahko proizvajajo spore, da bi izboljšale preživetje v neugodnih razmerah.
Sporulacija ni obvezna faza življenjskega cikla celice, temveč prej prekinitev. Te latentne oblike imenujemo endospore, ciste ali heterociste (vidimo jih predvsem v cianobakterijah), odvisno od metode tvorbe spore, ki se razlikuje med različnimi skupinami bakterij..
Nekatere primitivne rastline, ki spadajo v skupino kriptogamov, prav tako reproducirajo spore. Na primer, mahovi in praproti.
Stopnje sporulacije
Sporulacijo lahko razdelimo v več faz. V bakteriji Bacillus subtilis Celoten proces sporulacije traja 8 ur od stopnje 0 do VII.
Stopnja 0: Normalni pogoji
Bakterijska celica je v svoji vegetativni (normalni) obliki.
Faza I: Stopnja nastajanja aksialnih filamentov
V tej fazi se bakterijski kromosom razmnožuje in se razteza v aksialni filament. Ti aksialni filamenti genskega materiala so pritrjeni na citoplazmatsko membrano skozi mezosom. Celica podaljša in uporabi svojo hrano za oblikovanje spore.
Faza II: Oblikovanje pred-spore
Prihaja do asimetrične delitve celic, ki oblikujejo membransko membransko celico v bližini enega konca, ki obdaja manjši del DNK in tako tvori prvo različico spore, nekakšno "pred-spore"..
Faza III: Vključevanje pred-spore
Membrana matične celice raste okoli pred-spore, ki jo obdaja. Zgodnja spora ima zdaj dve plasti membrane.
Faza IV: sinteza eksosporija
Kromosom matične celice razpade in začne se sinteza eksosporija. Nato pre-spore začnejo tvoriti primordialno skorjo med dvema membranama, ki ju obkrožata. Na koncu celica postane dehidrirana.
Stopnja V: sinteza peptidoglikana
Pred-spora proizvaja peptidoglikanski korteks med njegovo prvotno membrano in membrano matične celice.
Faza VI: Sinteza topnih kislin spore
Sintetizira se dipikolinska kislina, ki lahko vsebuje kalcijeve ione, da se tvori kalcijev dipikolonat. To nadalje spodbuja dehidracijo citoplazme in tvori sloj prevleke.
Faza VII: Celična liza in sproščanje endospore
Zrela spora se sprosti iz matične celice. Endospore, ki je biološka struktura odpornosti, lahko ostane neaktivna več let. Kadar so razmere ugodne, bo vsak endospor kalil, da bo povzročil vegetativno celico.
Reference
- Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B.M., Islam, N.M., Sarkar, S.N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Sporulacija v mikobakterijah. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, 106(26), 10781-10786.
- Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J.R. (2011). Matematično modeliranje mreže za sprožitev sporulacije v Bacillus subtilis, ki razkriva dvojno vlogo domnevne molekule PhrA, ki zaznava kvorum.. Bilten matematične biologije, 73(1), 181-211.
- Karki, G. (2017). Bakterijska spora: struktura, vrste, sporulacija in kalivost. Vzpostavljeno iz: Online Biology Notes.
- Piggot, P.J., & Coote, J.G. (1976). Genetski vidiki tvorbe bakterijskih endospor. Bakteriološki pregledi, 40(4), 908-62.
- Stephens, C. (1998). Bakterijska sporulacija: vprašanje zavezanosti? Trenutna biologija: CB, 8, R45-R48.