Rozdíl mezi snímáním kvora a zhášením kvora

klíčový rozdíl mezi snímáním kvora a zhášením kvora je to quorum sensing je mechanismus regulace genové exprese využívaný bakteriemi ke vzájemné komunikaci a snímání hustoty jejich buněčné populace, zatímco quenum quenching je mechanismus bakterií, který působí proti senzoru kvora a zastavuje expresi virulenčního genu.

Bakterie využívají k vzájemné komunikaci různé mechanismy. Tyto komunikační mechanismy jim pomáhají cítit hustotu populace a regulovat mnoho z jejich fyziologických procesů. Snímání kvora je jedním z takových mechanismů těžce využívaných bakteriemi. Snímání kvora usnadňuje nejen komunikaci a snímání hustoty populace, ale také hraje velkou roli při udržování patogenity bakterií vůči jiným hostitelům, jako jsou lidé. Mechanismy snímání kvora jsou však problematické při kontrole bakteriálních infekcí. Jako řešení lze použít kalení kvora. Zchlazení kvora narušuje bakteriální snímání kvora a zastavuje expresi patogenních genů.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to Quorum Sensing 
3. Co je to Quorum Quenching
4. Podobnosti mezi snímáním kvora a zhášením kvora
5. Srovnání bok po boku - snímání kvora vs. kalení kvora v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to Quorum Sensing?

Snímání kvora je mechanismus regulace genů používaný bakteriemi. Využívají tento mechanismus ke komunikaci s bakteriálními buňkami a snímání vlastní hustoty populace. Produkují a vylučují malé molekuly známé jako autoinduktory, aby snímaly hustotu populace. Pomocí této metody regulují expresi virulenčních genů. Kromě toho jsou autoinduktory malé difúzní signální molekuly, zejména N-acyl-homoserinové laktony (AHL). Spouštějí expresi virulenčních genů.

Obrázek 01: Snímání kvora

Snímání kvora je důležité pro mnoho fyziologických aktivit bakterií. Molekuly snímající kvor indukují procesy jako symbióza, virulence, kompetence, konjugace, produkce antibiotik, pohyblivost, sporulace, fixace dusíku a tvorba biofilmu atd..

Kromě toho je snímání kvora běžné u gramnegativních i grampozitivních bakterií. Avšak vylučují různé molekuly jako autoinduktory. Gramnegativní bakterie zprostředkovávají snímání kvora prostřednictvím acylovaných homoserinových laktonů, zatímco grampozitivní bakterie zprostředkovávají zpracované oligopeptidy.

Co je to Quorum Quenching?

Kalení kvora je přirozený mechanismus bakterií, který působí proti mechanismu bakterií, který detekuje kvora. Když snímání kvora pomáhá bakteriím exprivovat virulenční geny, potlačení kvora je inhibuje. Zchlazení kvora je tedy mechanismus, který zastavuje expresi virulenčního genu u patogenních bakterií. Při kalení kvora bakterie produkují enzymy a chemické inhibitory, které degradují molekuly snímající kvora. Po degradaci autoinduktorů ztratí bakterie schopnost snímání kvora. Z tohoto důvodu potlačení kvora narušuje schopnost patogenu snímat jeho hustotu buněk a deaktivovat nebo snižovat schopnost spouštění virulentní exprese.

Obrázek 02: Zchlazení kvora

Kalení kvora zastaví snímání kvora několika metodami. Inaktivuje signální enzymy nebo zavádí molekuly, které napodobují signální molekuly a blokují jejich receptory. Kromě toho inhibiční enzymy degradují signální molekuly nebo modifikují signály snímající kvora.

Protože potlačení kvora je přirozený mechanismus, lze jej vyvinout jako přístup k prevenci mikrobiálních chorob. Bakteriální komunikace je důležitým aspektem bakteriálních infekcí. Z tohoto důvodu bude kalení quorum slibným řešením pro narušování bakteriální komunikace, a tím pro prevenci bakteriálních chorob. Proto může být kalení kvora jednoduše definováno jako forma antivirulence.

Jaké jsou podobnosti mezi snímáním kvora a zhášením kvora?

• Oba tyto mechanismy jsou vidět hlavně u bakterií.
• Jsou to také přirozené mechanismy vyskytující se v bakteriích.
• Navíc oba procesy produkují enzymy, chemikálie atd., Které procesy zprostředkovávají.

Jaký je rozdíl mezi snímáním kvora a zhášením kvora?

Snímání kvora je proces, který bakterie používají ke vzájemné komunikaci a snímání hustoty jejich populace. Naproti tomu kalení kvora je proces, který bakterie používají k narušení snímání kvora. To je klíčový rozdíl mezi snímáním kvora a zhášením kvora.

Kromě toho je dalším významným rozdílem mezi snímáním kvora a zhášením kvora to, že bakterie vylučují autoinduktory nebo signály snímající kvora při snímání kvora, zatímco bakterie produkují enzymy a inhibitory snímání kvora při potlačení kvora..

Níže uvedený infographic poskytuje další srovnání, pokud jde o rozdíl mezi snímáním kvora a zhášením kvora.

Shrnutí - Quorum Sensing vs Quorum Quenching

Snímání kvora a zhášení kvora jsou dva přirozené mechanismy probíhající u bakterií. Snímání kvora usnadňuje komunikaci mezi bakteriemi a snímání hustoty jejich populace. Vyskytuje se prostřednictvím malých molekul zvaných autoinduktory. Je to důležitý proces pro bakterie, protože napomáhá symbióze, virulenci, kompetencím, konjugaci, produkci antibiotik, pohyblivosti, sporulaci, fixaci dusíku a tvorbě biofilmu atd. Mezitím, kalení kvora funguje proti snímání kvora. Naruší snímání kvora a zastaví expresi virulenčních genů. Jedná se tedy o mechanismus antivirulence. Toto je shrnutí rozdílu mezi snímáním kvora a zhášením kvora.

Odkaz:

1. Miller, M B a B L Bassler. "Citlivost na kvórum v bakteriích." Výroční přehled mikrobiologie, USA National Library of Medicine, 2001, k dispozici zde.
2. Chen, Fang, a kol. "Enzymy zchlazení kvora a jejich aplikace při degradaci molekul signálu k blokování infekce závislé na citlivosti kvoru." International Journal of Molecular Sciences, MDPI, 26. srpna 2013, k dispozici zde.
3. Catherine, et al. "Quorum Quenching: Role v přírodě a aplikovaný vývoj." OUP Academic, Oxford University Press, 1. října 2015, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Quenum quenching“ od BQUB13 Cizquierdo - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Kvora citlivosti gramnegativní negativní buňky“ autorem Gluckma2 - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia