Sporační etapy a jejich charakteristiky
sporulace je proces tvorby spór v biologických systémech. V rostlinách a plísních je prostředek reprodukce, zatímco u bakterií jde o mechanismus přežití.
Spóry plísní mohou být asexuální nebo sexuální povahy, fungují pouze za vzniku nových vláken. Jsou tedy prostředkem šíření těchto organismů. Všechny vláknité houby a většina kvasinek produkují spory.
V bakteriích dochází ke sporulaci, když nejsou příznivé podmínky, například nedostatek živin, nadměrné teplo nebo záření, při sušení atd. Mnoho bakterií může produkovat spory, aby se zlepšilo jejich přežití v nepříznivých podmínkách.
Sporulace není povinnou fází životního cyklu buňky, ale spíše přerušení. Tyto latentní formy se nazývají endospory, cysty nebo heterocysty (pozorované hlavně u cyanobakterií), v závislosti na způsobu tvorby spór, který se liší mezi různými skupinami bakterií..
Některé primitivní rostliny patřící do skupiny kryptogramů jsou také reprodukovány spory. Například mechy a kapradiny.
Fáze sporulace
Sporulace může být rozdělena do několika etap. V bakterii Bacillus subtilis Celý proces sporulace trvá 8 hodin od fáze 0 do fáze VII.
Fáze 0: Normální podmínky
Bakteriální buňka je ve své vegetativní (normální) formě.
Fáze I: Fáze tvorby axiálních vláken
V tomto stadiu se bakteriální chromozom replikuje a zasahuje do axiálního vlákna. Tato axiální vlákna genetického materiálu jsou připojena k cytoplazmatické membráně mezosomem. Buňka prodlužuje a používá svou potravinovou rezervu pro tvorbu spór.
Fáze II: Vznik před spore
Asymmetric buněčné dělení nastane, tvořit buněčnou membránovou přepážku blízko jednoho konce, který uzavře malou část DNA, tak tvořit první verzi spor, druh “pre-spore” \ t.
Fáze III: Zapojení před spore
Membrána kmenové buňky roste kolem obálky, která ji obklopuje. Časná spór má nyní dvě vrstvy membrány.
Stupeň IV: syntéza exosporia
Chromozom mateřské buňky se rozpadá a začíná syntéza exosporia. Dále, pre-spory začnou tvořit primordial kortex mezi dvěma membránami, které obklopují to. Nakonec se buňka dehydratuje.
Stupeň V: syntéza peptidoglykanů
Pre-spore produkuje peptidoglykanovou kůru mezi původní membránou a membránou mateřské buňky.
Fáze VI: Syntéza rozpustných kyselin spór
Syntetizuje se dipikolinová kyselina, která může inkorporovat vápenaté ionty za vzniku dipikolonátu vápenatého. To dále podporuje dehydrataci cytoplazmy a tvoří potahovou vrstvu.
Stupeň VII: Buněčná lýza a uvolňování endosporu
Zralá spór je uvolněna z mateřské buňky. Endospore, být biologická struktura odporu, moci zůstat neaktivní po celá léta. Když jsou podmínky příznivé, každý endospore bude klíčit, aby vznikl vegetativní buňka.
Odkazy
- Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B.M. F., Islam, N.M., Sarkar, S. N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Sporulace v mykobakteriích. Sborník Národní akademie věd, 106(26), 10781-10786.
- Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J. R. (2011). Matematické modelování sporulačně iniciační sítě u Bacillus subtilis odhalující dvojí roli předpokládané molekuly pro snímání kvorů PhrA. Bulletin matematické biologie, 73(1), 181-211.
- Karki, G. (2017). Bakteriální Spore: struktura, typy, sporulace a klíčivost. Zdroj: Online Biology Notes.
- Piggot, P. J., & Coote, J.G. (1976). Genetické aspekty tvorby bakteriálního endosporu. Bakteriologické recenze, 40(4), 908-62.
- Stephens, C. (1998). Bakteriální sporulace: otázka závazku? Aktuální biologie: CB, 8, R45-R48.