Sporuleringsfaser og deres egenskaper



den sporulation er prosessen med spordannelse i biologiske systemer. I planter og sopp er et middel for reproduksjon, mens det i bakterier er en overlevelsesmekanisme.

Svampesporene kan være av aseksuell eller seksuell natur, og fungerer bare for å danne nye filamenter. Derfor er de et middel for forplantning av disse organismer. Alle filamentøse sopp og de fleste gjær produserer sporer.

I bakterier skjer sporulering når forholdene ikke er gunstige, for eksempel mangel på næringsstoffer, overflødig varme eller stråling, når det er tørking etc. Mange bakterier kan produsere sporer for å forbedre deres overlevelse under ugunstige forhold.

Sporulasjon er ikke en obligatorisk fase av cellens livssyklus, men snarere en avbrudd. Disse latente former kalles endosporer, cyster eller heterocyster (sett hovedsakelig i cyanobakterier), avhengig av sporedannelsesmetoden, som er forskjellig mellom de ulike bakteriegruppene.

Noen primitive planter som tilhører gruppen av kryptogamere, reproduseres også av sporer. For eksempel moser og bregner.

Stadier av sporulering

Sporulasjon kan deles inn i flere stadier. I bakterien Bacillus subtilis Hele prosessen med sporulering tar 8 timer å fullføre fra trinn 0 til stadium VII.

Fase 0: Normale forhold

Den bakterielle cellen er i sin vegetative (normale) form.

Fase I: Fase av dannelse av aksiale filamenter

I dette stadiet replikerer bakteriekromosomet og strekker seg inn i en aksial filament. Disse aksiale filamenter av genetisk materiale er festet til cytoplasmisk membran gjennom mesosomet. Cellen forlenger og bruker sin matreserve for dannelsen av sporet.

Trinn II: Formasjon av pre-spore

Asymmetrisk celledeling oppstår, og danner en cellemembransseptum i nærheten av den ene enden som omslutter en liten del av DNA, og danner dermed den første versjonen av sporet, en slags "pre-spore".

Trinn III: Innblanding av pre-spore

Membranen i stamcellen vokser rundt pre-spore som omslutter den. Den tidlige sporet har nå to lag med membran.

Stage IV: syntese av eksosporium

Kromosomet til modercellen disintegrerer og syntesen av exosporium begynner. Deretter begynner presporene å danne en primordial cortex mellom de to membranene som omgir den. Endelig blir cellen dehydrert.

Stage V: peptidoglykansyntese

Pre-spore produserer en peptidoglycan cortex mellom sin opprinnelige membran og modercellemembranen.

Stage VI: Syntese av oppløselige syrer i sporet

Dipikolinsyre syntetiseres, som kan innlemme kalsiumioner for å danne kalsiumdipikolonat. Dette fremmer videre dehydrering av cytoplasma og danner et belegglag.

Trinn VII: Celllysis og endosporfrigivelse

Den modne sporen frigjøres fra modercellen. Endosporien, som er en biologisk struktur av motstand, kan forbli inaktiv i årevis. Når forholdene er gunstige, vil hver endospor spire for å gi opphav til en vegetativ celle.

referanser

  1. Ghosh, J., Larsson, S., Singh, B. Pettersson, B. M. F. Islam, M. N. Sarkar, S. N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Sporulasjon i mykobakterier. Prosedyrene ved det nasjonale vitenskapsakademiet, 106(26), 10781-10786.
  2. Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J.R. (2011). Matematisk modellering av sporulasjonsinitieringsnettet i Bacillus subtilis avslører dual rolle av det formodede quorum-sensing signal molekylet PhrA. Bulletin of Mathematical Biology, 73(1), 181-211.
  3. Karki, G. (2017). Bakteriell spore: struktur, typer, sporulering og spiring. Hentet fra: Online Biology Notes.
  4. Piggot, P.J. & Coote, J.G. (1976). Genetiske aspekter ved bakteriell endospordannelse. Bakteriologiske vurderinger, 40(4), 908-62.
  5. Stephens, C. (1998). Bakteriell sporulering: et spørsmål om forpliktelse? Nåværende biologi: CB, 8, R45-R48.