Sporulationssteg och deras egenskaper



den sporulering är spårbildningsprocessen i biologiska system. I växter och svampar är ett sätt att reproducera, medan det i bakterier är en överlevnadsmekanism.

Svampsporerna kan vara av oneklig eller sexuell natur, som bara fungerar för att bilda nya trådar. Därför är de ett sätt att föröka dessa organismer. Alla filamentösa svampar och de flesta jästprodukter ger sporer.

I bakterier sker sporulation när förhållandena inte är gynnsamma, till exempel brist på näringsämnen, överskott av värme eller strålning, när det finns torkning etc. Många bakterier kan producera sporer för att förbättra överlevnaden under svåra förhållanden.

Sporulation är inte ett obligatoriskt steg i cellens livscykel, utan snarare ett avbrott. Dessa latenta former kallas endosporer, cyster eller heterocyter (ses huvudsakligen i cyanobakterier), beroende på metoden för sporbildning, som skiljer sig mellan de olika grupperna av bakterier.

Några primitiva växter som tillhör gruppen kryptogamer reproduceras också av sporer. Till exempel mossor och ormbunkar.

Stages av sporulation

Sporulation kan delas upp i flera steg. I bakterien Bacillus subtilis Hela processen med sporulering tar 8 timmar att slutföra från steg 0 till steg VII.

Steg 0: Normala förhållanden

Den bakteriella cellen är i sin vegetativa (normala) form.

Steg I: Steg av bildning av axiella filament

I detta stadium replikerar bakteriekromosomen och sträcker sig in i en axiell filament. Dessa axiella filament av genetiskt material är fästa vid cytoplasmatiska membranet genom mesosomen. Cellen förlänger och använder sin matreserver för bildandet av sporen.

Steg II: Formation av pre-spore

Asymmetrisk celldelning uppstår, som bildar ett cellmembranseptum nära ena änden som omsluter en liten del av DNA, och bildar således den första versionen av sporen, en sorts "pre-spore".

Steg III: Inverkan av pre-spore

Stamcellens membran växer runt förspåret som omsluter det. Den tidiga sporen har nu två lager av membran.

Steg IV: Syntes av exosporium

Moderkroppens kromosom sönderdelas och syntesen av exosporium börjar. Därefter börjar pre-sporerna att bilda en primordial cortex mellan de två membranen som omger den. Slutligen blir cellen dehydrerad.

Steg V: peptidoglykansyntes

Pre-spore producerar en peptidoglykan cortex mellan sitt ursprungliga membran och modercellmembranet.

Steg VI: Syntes av lösliga syror i sporen

Dipikolinsyran syntetiseras, vilken kan innehålla kalciumjoner för att bilda kalciumdipikolonat. Detta främjar vidare dehydrering av cytoplasman och bildar ett beläggningsskikt.

Steg VII: Celllys och frisättning av endospor

Den mogna sporen frigörs från modercellen. Endosporan, som är en biologisk struktur av resistens, kan förbli inaktiv i flera år. När förhållandena är gynnsamma, kommer varje endospor att groa för att ge upphov till en vegetativ cell.

referenser

  1. Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B.M., F., Islam, N. M., Sarkar, S.N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Sporulation i mykobakterier. Förlopp av National Academy of Sciences, 106(26), 10781-10786.
  2. Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J.R. (2011). Matematisk modellering av sporulationsinitieringsnätet i Bacillus subtilis avslöjar dual rollen hos den förmodade kvorumavkännande signalmolekylen PhrA. Bulletin of Mathematical Biology, 73(1), 181-211.
  3. Karki, G. (2017). Bakteriespor: struktur, typer, sporulation och spiring. Hämtad från: Online Biology Notes.
  4. Piggot, P.J. & Coote, J.G. (1976). Genetiska aspekter av bakteriell endosporbildning. Bakteriologiska recensioner, 40(4), 908-62.
  5. Stephens, C. (1998). Bakteriell sporulation: en fråga om engagemang? Nuvarande biologi: CB, 8, R45-R48.