Sporulationsfaser og deres egenskaber



den sporulation er processen med spore dannelse i biologiske systemer. I planter og svampe er et middel til reproduktion, mens det i bakterier er en overlevelsesmekanisme.

Svampesporerne kan være af aseksuel eller seksuel natur, som kun virker til at danne nye filamenter. Derfor er de et middel til udbredelse af disse organismer. Alle filamentøse svampe og de fleste gær producerer sporer.

I bakterier sker sporulation, når forholdene ikke er gunstige, fx mangel på næringsstoffer, overskydende varme eller stråling, når der er tørring osv. Mange bakterier kan producere sporer for at forbedre deres overlevelse under ugunstige forhold.

Sporulation er ikke en obligatorisk fase af cellens livscyklus, men snarere en afbrydelse. Disse latente former kaldes endosporer, cyster eller heterocyster (ses hovedsagelig i cyanobakterier), afhængigt af fremgangsmåden til sporedannelse, som adskiller sig fra de forskellige grupper af bakterier.

Nogle primitive planter, der tilhører gruppen af ​​kryptogamer, gengives også af sporer. For eksempel mosser og bregner.

Stadier af sporulation

Sporulation kan opdeles i flere trin. I bakterien Bacillus subtilis Hele processen med sporulation tager 8 timer at fuldføre fra trin 0 til trin VII.

Trin 0: Normale forhold

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

Trin I: Etape af dannelse af aksiale filamenter

I dette stadium replikerer bakteriekromosomet og strækker sig ind i en aksial filament. Disse aksiale filamenter af genetisk materiale er bundet til den cytoplasmatiske membran gennem mesosomet. Cellen forlænger og bruger sin fødevareservatur til dannelse af sporet.

Trin II: Formation af præ-spore

Asymmetrisk celledeling opstår og danner en cellemembransseptum nær den ene ende, der omslutter en lille del af DNA, hvilket danner den første version af sporet, en slags "pre-spore".

Trin III: Inddragelse af pre-spore

Stamcellernes membran vokser omkring præ-sporet, der omslutter det. Den tidlige spore har nu to lag af membran.

Trin IV: Syntese af exosporium

Modercellens kromosom opløses, og syntesen af ​​exosporium begynder. Derefter begynder præsporerne at danne en primordial cortex mellem de to membraner, der omgiver den. Endelig bliver cellen dehydreret.

Trin V: peptidoglycan syntese

Pre-spore producerer en peptidoglycan cortex mellem sin oprindelige membran og modercellemembranen.

Trin VI: Syntese af opløselige syrer i sporet

Dipikolinsyren syntetiseres, som kan inkorporere calciumioner til dannelse af calciumdipicolonat. Dette fremmer endvidere dehydrering af cytoplasma og danner et overtrækslag.

Trin VII: Celllysis og endosporfrigivelse

Den modne spore frigives fra modercellen. Endosporien, som er en biologisk struktur af modstand, kan forblive inaktiv i årevis. Når forholdene er gunstige, vil hver endospore spire for at give anledning til en vegetativ celle.

referencer

  1. Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B.M., F., Islam, N. M., Sarkar, S.N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Sporulation i mycobakterier. Forsøg af National Academy of Sciences, 106(26), 10781-10786.
  2. Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J.R. (2011). Matematisk modellering af sporulationsinitieringsnetværket i Bacillus subtilis afslørende dual rolle af det formodede quorum-sensing signal molekyle PhrA. Bulletin of Mathematical Biology, 73(1), 181-211.
  3. Karki, G. (2017). Bakteriespor: struktur, typer, sporulation og spiring. Hentet fra: Online Biology Notes.
  4. Piggot, P.J. & Coote, J.G. (1976). Genetiske aspekter af bakteriel endosporedannelse. Bakteriologiske anmeldelser, 40(4), 908-62.
  5. Stephens, C. (1998). Bakteriel sporulation: Et spørgsmål om engagement? Nuværende biologi: CB, 8, R45-R48.