Quorum Sensing Là Gì

  -  

Vi khuẩn chủ yếu được xem tựa như những sinh vật đối chọi bào đơn giản, không shop với nhau. Ngày nay, nhiều loài vi khuẩn theo luồng thông tin có sẵn đã phối hợp các hành động của chúng với nhau ở 1 mức độ nhiều bào, không hẳn là phần lớn tế bào đối kháng lẻ.

Bạn đang xem: Quorum sensing là gì


*

Quorum sensing, hoặc quy trình liên lạc giữa những tế bào vi trùng với nhau, nói chung biểu đạt sự kiểm soát và điều chỉnh về biểu lộ gen dựa theo mật độ quần thể. Quorum sensing được bộc lộ qua những phân tử biểu thị nhỏ, có thể khuyếch tán; được xem như như ngữ điệu để liên lạc. Mọi phân tử này liên tiếp được cấp dưỡng bởi những tế bào vi khuẩn. Khi mật độ quần thể tăng lên, nồng độ của những phân tử cũng tăng với khi đụng đến ngưỡng độc nhất vô nhị định, sẽ gây ra những biến hóa trong bộc lộ gen với hành vi của cả quần thể.Tại sao vi trùng cần phải thao tác theo team và áp dụng quá trình tiếp xúc để ra quyết định?Quá trình liên lạc để giúp vi khuẩn quyết định xem là có xứng đáng để chi tiêu năng lượng để thể hiện đối với cùng 1 tính trạng, dựa vào sự bàn bạc chất cao trong những tế bào. Các quy trình như biểu lộ của ren độc lực, hình thành màng sinh học, vạc xạ ánh sáng, sự hấp phụ DNA, sản xuất kháng sinh với enzyme nước ngoài bào cùng nhiều điểm sáng khác, là tốn kém tích điện và chỉ rất có thể thành công một trong những điều kiện tốt nhất định, lấy ví dụ như nếu tỷ lệ quần thể đủ lớn để hiện ra vùng đệm, tấn công hệ thống phòng thủ của vật dụng chủ. Đặc biệt so với yếu tố độc lực, kết quả và thời điểm biểu lộ là rất đặc trưng cho một quy trình lây truyền nhiễm thành công. Cơ mà quorum sensing cũng báo tin về tình trạng biến đổi dưỡng của một cùng đồng, thành phần những loài với đối thủ cạnh tranh các chất bổ dưỡng trong một phân khúc thị trường nhất định.

Trong tự nhiên và thoải mái vi khuẩn ko tồn tại như được nuôi ghép tinh khiết; chúng cùng trường thọ với không ít vi khuẩn khác, sinh vật 1-1 bào, sinh trang bị bậc cao,…Vì vậy, đang là rất ưu thế để biết thành phần những loài sinh vật, tất cả bao nhiêu họ đang có, và các gì ‘hàng xóm’ của chúng có thể mang đến. Qúa trình thông tin liên lạc và kết hợp nhằm mục đích cung ứng sự tồn tại cùng giúp quần thể quá qua gần như yếu tố bất lợi.Phân tử biểu thị - các ngôn ngữ khác biệt của vi khuẩnCác phân tử biểu hiện đã được xem như thể ngôn ngữ tiếp xúc trong thời hạn nhiều thập kỷ, các nhà phân tích đã xác định và xa lánh được một loạt các phân tử dấu hiệu khác nhau. Các phân tử tín hiệu thịnh hành nhất là acylated homoserine lactones (AHL) cho vi khuẩn gram âm và các chuỗi peptide nhỏ tuổi cho vi trùng Gram dương. Một số biến hóa về độ dài chuỗi carbon của AHLs, là đặc trưng cho những loài.

*

Sự phân một số loại gram độc lập, sự đáp ứng của đa số loài, phân phát hiện, sản xuất những phân tử dấu hiệu phân tử AI-2. AI-2 đại diện cho một ngôn ngữ tiếp xúc phổ đổi thay như giờ Anh, chất nhận được truyền tin tức trong một cộng đồng đa loài. Một số chi, ví dụ, vi khuẩnVibrioscó ngôn ngữ tiếp xúc riêng của chúng, không chỉ là là đặc thù cho một mẫu riêng biệt, nhưng lại là đặc trưng cho một đội nhóm các loài có liên quan. Một ví dụ cho 1 phân tử như vậy, ban đầu được khẳng định bởi Bonnie Bassler cùng đồng nghiệp của bà vào vi khuẩnVibrio choleravà khắc tên cholera autoinducer 1 (CAI- 1). Vì đó, những chi có thể có khá nhiều cấp độ ngôn ngữ: AI-2 được sử dụng phổ cập hơn qua những giống, CAI-1 để giao tiếp trong các nhóm vi khuẩnVibrios(khu vực ngôn từ nhất định), ahls để giao tiếp trong một loài nhất định (tiếng địa phương trong vùng). Tất cả những phân tử này cung cấp thông tin về môi trường, nguyên tố loài, sự hiện diện của đối thủ cạnh tranh các chất dinh dưỡng, và tình trạng biến chuyển dưỡng của cùng đồng.Hệ thống cơ bạn dạng của biểu thị AHL được tạo thành từ một quy trình tổng hợp cung ứng AHL cùng một nguyên tố phiên mã tế bào hóa học cùng bắt đầu để phát hiện tại AHL. Những tín hiệu anh hùng liệt sỹ khuếch tán từ tế bào vào môi trường xung quanh với ngược lại. Khi chúng kết phù hợp với các thụ thể, biểu hiện của gen phương châm được kích hoạt hoặc loại bỏ hóa. Trong họ vi trùng Vibrios, các nhà nghiên cứu và phân tích đã phát hiện nay ra đổi mới thể của những hệ thống đơn giản. Một đợt nữa, những tín hiệu khác nhau được phát hiện nay bởi các thụ thể cụ thể của chúng. Những thụ thể nằm trong màng tế bào và 1 phần của cảm biến kinase với phản ứng như một khối hệ thống điều khiển. Sự ràng buộc của những tín hiệu liệt sỹ vào những thụ thể cùng nguồn gốc, tạo ra sự vậy đổi, và tin tức này được truyền đi thông qua một quá trình điều tiết phức hợp dẫn mang lại kích hoạt hoặc loại bỏ hóa các gen mục tiêu. Từng tín hiệu gồm một kênh đáp ứng rõ ràng và tin tức từ các kênh được đưa thành những dòng dấu hiệu tương tự.

Xem thêm: Hài Chiến Thắng

Cắt đứt đường thông tin liên lạc – quorum quenchingQuorum quenching là thừa trình nhằm làm ngăn cách hoặc phá hủy đường dây tin tức liên lạc của vi khuẩn. Bất cứ điều gì làm ngăn cách hoặc phá hủy sự chuyển giao thông tin sẽ gây trở không tự tin cho hoạt động của quần thể. Khi tin tức bị thiếu thốn hoặc bị cắt, sự phối hợp buổi giao lưu của quần thể sẽ bị ức chế và vì thế những điểm sáng quy định của quorum sensing đã không vận động hiệu quả. Vào trường hòa hợp của tác nhân gây bệnh, quorum quenching có thể ngăn ngăn bùng phát dịch bệnh lây lan truyền nhiễm, cũng chính vì các tác nhân gây căn bệnh không thể tích lũy được những tin tức phù hợp, do đó chúng dễ bị tổn thương với dễ bị tiêu diệt. Việc loại bỏ các yếu tố độc lực làm bất lợi cho quy trình lây nhiễm. Không tính ra, quorum sensing quy định những điểm lưu ý rất quan trọng đặc biệt cho cuộc sống còn cũng trở nên xáo trộn với sẽ làm giảm kĩ năng của quần thể làm phản ứng lại cùng với sự biến đổi của môi trường xung quanh. Coi xét kỹ năng đề phòng của vi khuẩn đối với kháng sinh ngày dần tăng, quorum sensing, một hình thức không những rất có thể đẩy nhanh vận tốc tăng trưởng cơ mà còn rất có thể cung cung cấp một phương châm và phương tiện mới để kiểm soát và điều hành mầm bệnh.Mục tiêu của quorum quenchingHệ thống quorum sensing hỗ trợ một số phương châm phá hoại. Đầu tiên, quá trình tổng hợp các phân tử tín hiệu có thể bị loại bỏ trừ hoặc bị ức chế, cho nên vì thế buộc tế bào phải lạng lẽ và bắt buộc liên lạc được nữa. đồ vật hai, sự phát hiện tín hiệu có thể bị có tác dụng nhiễu bởi nhiều cách. Các phân tử có kết cấu phân tử bộc lộ bắt chước link với đầu dò; ngăn chặn khả năng phối kết hợp của phân tử biểu đạt cùng nguồn gốc để phát hiện ra nó. Dường như những bắt chiếc sẽ làm giảm sự định hình của thụ thể cùng thường dẫn cho sự suy thoái và khủng hoảng của nó. Máy ba, những phân tử tín hiệu hoàn toàn có thể nhắm vào mục tiêu trực tiếp. Những phân tử tín hiệu rất có thể bị hủy hoại bởi suy thoái và phá sản enzyme, và vày đó, thông tin sẽ không lúc nào đến những tế bào nhận. Không phần đông làm suy thoái và khủng hoảng enzyme, hơn nữa làm biến đổi pH hoặc những điều khiếu nại môi trường, tác động đến sự ổn định định của những phân tử tín hiệu. Liệt sỹ rất mẫn cảm với những điều kiện pH và quy trình lactonolysis, trong những khi chúng tăng sự bình ổn trong môi trường thiên nhiên có tính axit. Tùy thuộc vào cấu tạo của liệt sỹ tương ứng, các điều kiện tối ưu rất có thể khác nhau.Ức chế Quorum sensing trong tự nhiênQuorum quenching sẽ được khám phá ra cùng với hệ thống quorum sensing, và vạn vật thiên nhiên đã phát triển một loạt những cơ chế ức chế tương tự. Thực vật, tảo, vi khuẩn,…đã cải cách và phát triển các kế hoạch để quan sát và theo dõi cuộc nói chuyện của vi khuẩn hoặc để phá hoại quy trình liên lạc. Những thực đồ vật như tỏi, rễ nhân sâm, hoặc đậu vanilla gồm chứa đa số hợp chất có thể ngăn chặn các luồng thông tin. Tinh chất dầu hoặc các chất tinh chiết có bắt đầu thực đồ gia dụng như dầu cây trà, dầu cây hương thơm thảo, cinnamaldehyde với hỗn hợp phức tạp như mật ong bao gồm thuộc tính của quorum quenching. Một trong những phân tử quorum quenching trước tiên đã được phát hiện nay trong môt chủng loại tảo đỏ.Delisea pulchrasản xuất furanones halogen bắt chước phân tử biểu thị và ngăn chặn quá trình truy cập vào những thụ thể. Với sự trợ giúp của furanones, tảo đỏ chống lại sự xâm thực của vi trùng lên mặt phẳng và cho nên ngăn đề phòng tắc ngẽn bề mặt.Không chỉ các sinh vật gồm nhân chuẩn chỉnh mà vi khuẩn cũng đã cải cách và phát triển các chế độ để phá hủy và có tác dụng suy giảm AHLs. Những loài, giống nhưRalstoniahoặcVariovoraxđã cung cấp ra enzyme AHL acylase/amidase hướng tới liên kết amide của AHLs. Một trong những vi khuẩnBacillussp. Cung cấp AHL lactonases, enzyme thủy phân những vòng lacton của AHL.Bacillussp. Thường xuyên được coi là vi khuẩn hữu ích hoặc probiotics. Vì chưng vậy, một chủngBacillusprobiotic tấn công vi trùng gram âm khiến bệnh trải qua hai cách: vật dụng nhất, sản xuất của những peptide chống khuẩn sẽ tàn phá hoặc làm bớt sự phát triển của một mầm bệnh; thứ hai, cung cấp AHL lactonases sẽ ảnh hưởng tới quy trình liên lạc và phối kết hợp của vi trùng và cho nên vì vậy giữ đến các hoạt động vui chơi của các tác nhân gây căn bệnh được kiểm soát.

Xem thêm: So4 Là Gì ? Các Tính Chất Axit Sunfuric (H2So4) Là Gì

Sự phát hiện tại quorum quenching và những ví dụ minh họaMột số giống vi trùng có cảm ứng sinh học tập được áp dụng kiểm tra quorum quenching trong biểu hiện các bộc lộ phân tử so với các yếu ớt tố bao hàm ánh sáng, sắc đẹp tố màu tím, huỳnh quang, hoặc đặc những điểm tiện lợi phát hiện tại khác. Nếu, cùng một lúc, một hóa học ức chế hoặc enzyme tàn phá các phân tử xuất hiện, những điểm sáng này sẽ ảnh hưởng dập tắt.Tuy nhiên, vượt trình âu yếm cần được áp dụng khi các đặc điểm quorum quenching được phân tích. Các vi sinh vật hữu ích trên bề mặt, thực vật và dịch tảo chiết xuất thường chứa các hợp chất kháng khuẩn, sút độ pH sẽ làm cho ức chế vi khuẩn phát triển. Vì đó, những tín hiệu quorum-sensing sẽ không còn được sản xuất. Vì vậy, điều đặc biệt là để chất vấn một loạt những nồng độ để khẳng định được mật độ mà bộc lộ quorum sensing bị dập tắt, tuy nhiên sự tăng trưởng ko bị hình ảnh hưởng.Trong phòng thí điểm của bọn chúng tôi, công ty chúng tôi đã tận dụng các cảm ứng sinh học với thử nghiệm một loạt những tác nhân gây dịch trong nuôi trồng thủy sản, để sản xuất những phân tử tín hiệu, một số chế phẩm sinh họcBacillusvà một số chất có xuất phát thực vật dụng như cinnamaldehyde để ức chế biểu lộ quorum sensing.Đầu tiên, chúng tôi sử dụng tác nhân khiến bệnh khác nhau trong nuôi trồng thủy sản và bình chọn liệu chúng gồm sản xuất AHLs, AI-2 cùng CAI-1. Tất cả năm tác nhân gây căn bệnh đã sản xuất liệt sỹ và AI-2, tuy vậy ở nút độ khác nhau. Sản xuất CAI-1 chỉ được quan ngay cạnh thấy ởV. HarveyiV. Parahaemolyticus.Chiết xuất từ nuôi ghép tế bào nổi của một số trong những chủng vi khuẩnBacillusđã được thu hoạch và chất vấn quorum quenching với sự hiện hữu giả định của lactonase AHL. Như vào hình 2, sự bổ sung các chiết xuất từ vi khuẩnBacillusđến 10% không ảnh hưởng đến lớn lên nhưng sút lượng ánh sáng, một điểm sáng quy định của quorum sensing. Đây là sự phụ thuộc vào nồng độ, khi nồng độ thấp hơn, ko có tính năng rõ rệt về sự việc phát quang.Tác dụng của cinnamaldehyde ở phần đông nồng độ khác biệt đã được thử nghiệm. Ở nồng độ 100 ppm, cinnamaldehyde phòng khuẩn và giảm sự phát triển của các cảm biến sinh học, trên 10 ppm quorum quenching được quan sát và 1 ppm cinnamaldehyde đang không tác động mang lại quorum quenching hoặc quá trình vi khuẩn phát triển.