Jump to content

Межвидовое ощущение кворума

Межвидовое ощущение кворума — это тип восприятия кворума , при котором бактерии отправляют и получают сигналы другим видам, помимо своего собственного. Это достигается за счет секреции сигнальных молекул, которые вызывают реакцию у близлежащих бактерий при достаточно высоких концентрациях. Как только молекула достигает определенной концентрации, она запускает транскрипцию определенных генов, таких как факторы вирулентности . Было обнаружено, что бактерии могут не только взаимодействовать посредством чувства кворума с представителями своего вида, но и что существует своего рода универсальная молекула, которая позволяет им собирать информацию и о других видах. [ 1 ] Эта универсальная молекула называется аутоиндуктором 2 или АИ-2. [ 1 ]

AI-2 был впервые обнаружен в светообразующей системе бактерий Vibrio harveyi . Путь, индуцирующий Vibrio harveyi, люминесценцию контролируется двумя параллельными путями . [ 2 ] Первый путь использует типичную сигнальную молекулу гомосерин-лактона AI-1 . Однако было обнаружено, что бактерии распознают второй аутоиндуктор AI-2. [ 3 ] Ученый также обнаружил, что люминесценция V. harveyi может быть индуцирована молекулами 75 других видов бактерий AI-2. [ 4 ] [ 5 ] Это открытие привело к предложению AI-2 как универсальной формы общения между видами бактерий. Помимо информации о плотности клеток, AI-2 может предоставить информацию о фазе роста и процветании клеток в популяции. Он обладает большей способностью хранить информацию, чем другие молекулы, чувствительные к кворуму, поскольку его производство связано с ростом клеток. Для многих бактерий продукция AI-2 достигает максимума в поздней логарифмической фазе. [ 1 ] Недавно было обнаружено, что структура АИ-2 представляет собой конденсированное двухчленное кольцо, в котором бор перекрывает зазор между диэфирами . [ 6 ]

Фермент LuxS отвечает за синтез AI-2. [ 5 ] Ген, кодирующий LuxS, был обнаружен в 35 из 89 секвенированных бактериальных геномов, и у всех бактерий этот ген имел небольшие вариации. [ 2 ] В каждой обнаруженной на сегодняшний день бактерии, продуцирующей сигнальную молекулу AI-2, также был обнаружен ген LuxS. Есть три фермента, которые производят ДПД ( 4,5-дигидрокси-2,3-пентандион ), который является субстратом, который LuxS использует для производства AI-2. [ 5 ] Было обнаружено, что путь синтеза AI-2 идентичен у V. harveyi , E. coli , Salmonella typhimurium , V. cholerae и Enterococcus faecalis , что является дополнительным доказательством того, что эта молекула может быть универсальным сигналом среди бактерий. [ 4 ]

Shigella flexneri использует AI-2 для передачи вирулентности . Основным фактором вирулентности шигелл является плазмида vir B. Было показано, что сигнальный путь AI-2 ответственен за наблюдаемый пик vir B. [ 1 ] Хотя было установлено, что AI-2 не имеет решающего значения для вирулентности, он увеличивает экспрессию плазмиды. AI-2 также регулирует вирулентность энтероинвазивной и энтерогеморагической кишечной палочки . [ 2 ] Вероятно, высокие концентрации AI-2, вырабатываемые нормальной кишечной флорой, влияют на выработку AI-2 шигеллами и ее последующую вирулентность. [ 1 ]

AI-2 необходим для образования биопленок у P. ginivalis и S. gordonii . S. gordonii является основной причиной образования зубного налета , и его прилипание необходимо для того, чтобы многие другие патогенные бактерии также прикреплялись к зубам. P. ginivalis вызывает заболевания пародонта . Если ни одна из бактерий не обладает функциональной копией гена LuxS, они не могут образовывать биопленку. Однако, если какая-либо из бактерий имеет ген LuxS, они могут образовывать биопленки, что снова позволяет предположить, что эта молекула используется для связи между неродственными видами. [ 2 ]

Другие бактериальные применения AI-2

Поскольку фермент LuxS отсутствует у эукариот, он является хорошей потенциальной мишенью для антибиотиков. Кроме того, передача сигналов AI-2, по-видимому, контролирует многие факторы вирулентности бактерий, поэтому блокирование этого сигнала может привести к новым способам борьбы с бактериальными инфекциями, такими как холера. [ 7 ] Поскольку молекула AI-2, по-видимому, участвует в каскаде вирулентности, если бы мы могли заблокировать поглощение AI-2, мы потенциально могли бы остановить каскад вирулентности.

Грибы также общаются друг с другом. Кворум-чувствительные молекулы (QSM) грибов включают фарнезол , тирозол , фенилэтанол и триптофол . QSM были изучены у Candida albicans , C. dubliniensis , Aspergillus niger , A. nidulans и Fusarium graminearum . QSM могут включать морфогенез, прорастание, апотопс, патогенность и структуры биопленок. [ 8 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и День; Маурелли (2001). «Система определения кворума Shigella flexneri LuxS модулирует экспрессию virB, но не является необходимой для вирулентности» . Американское общество микробиологии . 69 (1): 15–23. дои : 10.1128/IAI.69.1.15-23.2001 . ПМК   97850 . ПМИД   11119484 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Ксайвер; Басслер (2003). «Кворум LuxS ощущает больше, чем просто игра с числами». Современное мнение в микробиологии . 6 (2): 191–197. дои : 10.1016/S1369-5274(03)00028-6 . ПМИД   12732311 .
  3. ^ Сюй, Линь; Ли (5 октября 2006 г.). «Роль системы восприятия кворума люкс в формировании биофлима и вирулентности эпидермиса стафилококка» . Американское общество микробиологии . 74 (1): 488–96. дои : 10.1128/IAI.74.1.488-496.2006 . ПМК   1346618 . ПМИД   16369005 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Шаудер; Баслсер (декабрь 2001 г.). «Семейство бактериальных аутоиндукторов luxs: биосинтез новой сигнальной молекулы, чувствительной к кворуму» . Молекулярная микробиология . 41 (2): 463–76. дои : 10.1046/j.1365-2958.2001.02532.x . ПМИД   11489131 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с Миллер; Ксайвер, Басслер (2004). «Salmonella typhimurium распознает химически различимую форму бактериального сигнала AI-2, чувствительного к кворуму» . Молекулярная клетка . 15 (5): 677–87. doi : 10.1016/j.molcel.2004.07.020 . ПМИД   15350213 .
  6. ^ Чен X, Шаудер С., Потье Н., Ван Дорселер А., Пельцер И., Басслер Б.Л., Хьюсон Ф.М. (январь 2002 г.). «Структурная идентификация сигнала бактериального кворума, содержащего бор». Природа . 415 (6871): 545–9. дои : 10.1038/415545a . ПМИД   11823863 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Уайтхед (2001). Чувство кворума у ​​грамотрицательных бактерий . Кафедра биохимии Кембриджского университета.
  8. ^ Вонгсук, Танва; Пумисат, Потьяман; Луплертлоп, Наттаней (2016). «Молекулы, чувствительные к грибковому кворуму: роль в морфогенезе и патогенности грибов». Журнал фундаментальной микробиологии . 56 (5): 440–7. дои : 10.1002/jobm.201500759 . ПМИД   26972663 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b0d4f83992478f9d802fd68c9ae09ed8__1625507700
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b0/d8/b0d4f83992478f9d802fd68c9ae09ed8.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Interspecies quorum sensing - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)