Erinevus kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi summutamise vahel

võtme erinevus kvooruse tuvastamise ja kvoorumi kustutamise vahel on see kvoorumi tuvastamine on geeniekspressiooni reguleerimise mehhanism, mida bakterid kasutavad üksteisega suhtlemiseks ja oma rakupopulatsiooni tiheduse tunnetamiseks, samal ajal kui kvooruse kustutamine on bakterite mehhanism, mis töötab kvoorumi tuvastamise vastu ja peatab virulentsuse geeni ekspressiooni.

Bakterid kasutavad üksteisega suhtlemiseks erinevaid mehhanisme. Need suhtlusmehhanismid aitavad neil tunda asustustihedust ja reguleerida paljusid nende füsioloogilisi protsesse. Kvooruse tuvastamine on üks sellistest mehhanismidest, mida bakterid kasutavad. Kvooruse tuvastamine ei hõlbusta mitte ainult suhtlemist ja asustustiheduse tuvastamist, vaid mängib ka suurt rolli bakterite patogeensuse säilitamisel teiste peremeesorganismide, näiteks inimeste suhtes. Kvooruse tuvastamise mehhanismid on aga bakteriaalsete infektsioonide tõrjeks probleemsed. Lahendusena võib kasutada kvoorumi kustutamist. Kvooruse kustutamine segab bakterite kvoorumi tuvastamist ja seiskab patogeensete geenide ekspressiooni.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on kvooruse tuvastamine 
3. Mis on kvoorumi kustutamine
4. Kvooruse tuvastamise ja kvoorumi summutamise sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - kvooruse tuvastamine vs kvoorumi summutamine tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on kvooruse tuvastamine?

Kvooruse tuvastamine on bakterite kasutatav geeniregulatsiooni mehhanism. Nad kasutavad seda mehhanismi bakterirakudega suhtlemiseks ja oma asustustiheduse tajumiseks. Nad toodavad ja sekreteerivad väikesi molekule, mida nimetatakse autoinduceriteks, et asustustihedust tajuda. Seda meetodit kasutades reguleerivad nad virulentsusgeenide ekspressiooni. Pealegi on autoinduktorid väikesed difuussed signaalmolekulid, peamiselt N-atsüülhomoseriinlaktoonid (AHL). Need käivitavad virulentsusgeenide ekspressiooni.

Joonis 01: Kvooruse tuvastamine

Kvooruse tuvastamine on oluline paljude bakterite füsioloogiliste toimingute jaoks. Kvoorust tundvad molekulid indutseerivad selliseid protsesse nagu sümbioos, virulentsus, kompetentsus, konjugatsioon, antibiootikumi tootmine, liikuvus, sporulatsioon, lämmastiku fikseerimine ja biokile moodustumine jne..

Lisaks on kvoorumi tundmine nii gram-negatiivsete kui ka gram-positiivsete bakterite puhul tavaline. Kuid nad eritavad autoinduktoritena erinevaid molekule. Gramnegatiivsed bakterid vahendavad kvooruse tajumist atsüülitud homoseriinlaktoonide kaudu, gram-positiivsed bakterid vahendavad seda töödeldud oligopeptiidide kaudu.

Mis on kvoorumi kustutamine?

Kvooruse kustutamine on bakterite loomulik mehhanism, mis töötab bakterite kvooruse tuvastamise mehhanismi vastu. Kui kvoorumi tuvastamine aitab bakteritel virulentsusgeene ekspresseerida, siis kvoorumi kustutamine pärsib seda. Seega on kvoorumi kustutamine mehhanism, mis seob virulentsuse geeni ekspressiooni patogeensetes bakterites. Kvooruse kustutamisel toodavad bakterid kvoorumit tundvate molekulide lagundamiseks ensüüme ja keemilisi inhibiitoreid. Autoinduktorite lagunemisel kaotavad bakterid oma kvooruse sensori võime. Seega häirib kvoorumi kustutamine patogeeni võimet tajuda oma rakutihedust ja keelata või vähendada virulentse ekspressiooni käivitamise võimet.

Joonis 02: Kvoori summutamine

Kvooruse kustutamine peatab kvoorumi tuvastamise mitmel viisil. See inaktiveerib signaal-ensüümid või viib sisse molekulid, mis jäljendavad signaalmolekule ja blokeerivad nende retseptoreid. Pealegi lagundavad summutavad ensüümid signaaliülekande molekule või muudavad kvooruse sensori signaale.

Kuna kvoorumi kustutamine on loomulik mehhanism, saab seda mikroobsete haiguste ennetamiseks kasutada. Bakteriaalne side on bakteriaalsete infektsioonide oluline aspekt. Seega on kvooruse kustutamine paljulubav lahendus bakteritevahelise suhtluse segamiseks, ennetades seeläbi bakteriaalseid haigusi. Seega saab kvoorumi kustutamist määratleda lihtsalt kui virulentsuse vormi.

Millised on sarnasused kvooruse tuvastamise ja kvoorumi summutamise vahel?

• Mõlemat mehhanismi näevad peamiselt bakterid.
• Need on ka looduslikud mehhanismid, mis esinevad bakterites.
• Lisaks toodavad mõlemad protsessid ensüüme, kemikaale jne protsesside vahendamiseks.

Milline on erinevus kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi summutamise vahel?

Kvooruse tuvastamine on protsess, mida bakterid kasutavad üksteisega suhtlemiseks ja oma asustustiheduse tunnetamiseks. Seevastu kvooruse kustutamine on protsess, mida bakterid kasutavad kvooruse tuvastamise häirimiseks. Niisiis, see on peamine erinevus kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise vahel.

Veel üks oluline erinevus kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi summutamise vahel on see, et bakterid eraldavad kvoorumi tuvastamisel autoinduktoreid või kvoori tundmise signaale, samal ajal kui bakterid toodavad ensüüme ja kvoori tundmise inhibiitoreid kvoori kustutamisel..

Allpool infograafik pakub rohkem võrdlusi kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi summutamise erinevuste osas.

Kokkuvõte - kvooruse tuvastamine vs kvoorumi summutamine

Kvooruse tuvastamine ja kvoori kustutamine on kaks looduslikku mehhanismi, mis toimuvad bakterites. Kvooruse tuvastamine hõlbustab bakterite vahelist suhtlust ja nende asustustiheduse tuvastamist. See toimub väikeste molekulide kaudu, mida nimetatakse autoinduceriteks. See on oluline protsess bakterite jaoks, kuna see aitab kaasa sümbioosile, virulentsusele, kompetentsusele, konjugatsioonile, antibiootikumide tootmisele, liikuvusele, sporatsioonile, lämmastiku fikseerimisele ja biokile moodustumisele jne. Samal ajal toimib kvoorumi kustutamine kvoorumi tundlikkuse vastu. See häirib kvooruse tuvastamist ja seiskab virulentsuse geeniekspressiooni. Seega on see virulentsusevastane mehhanism. Niisiis, see on kokkuvõte erinevusest kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise vahel.

Viide:

1. Miller, M B ja B L Bassler. “Kvooruse tuvastamine bakterites.” Aastaaruanne mikrobioloogia kohta, USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 2001, saadaval siin.
2. Chen, Fang jt. “Kvoorust kustutavad ensüümid ja nende rakendamine signaalimolekulide alandamisel, et blokeerida kvoorumi tundlikkusest sõltuvat nakkust.” Rahvusvaheline molekulaarteaduste ajakiri, MDPI, 26. august 2013, saadaval siin.
3. Catherine jt. “Kvooride kustutamine: roll looduses ja rakenduslikud arengud.” OUP Academic, Oxford University Press, 1. oktoober 2015, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. BQUB13 Cizquierdo “kvoorumi kustutamine” - oma töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. Gram-negatiivse raku kvooruse tuvastamine - autor Gluckma2 - oma töö, (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu