Sporačné stupne a ich charakteristiky
sporuláciu je proces tvorby spór v biologických systémoch. V rastlinách a hubách je prostriedkom reprodukcie, zatiaľ čo v baktériách ide o mechanizmus prežitia.
Spóry húb môžu byť asexuálnej alebo sexuálnej povahy, fungujú len na vytvorenie nových vlákien. Preto sú prostriedkom propagácie týchto organizmov. Všetky vláknité huby a väčšina kvasiniek produkujú spóry.
V baktériách dochádza k sporulácii, keď podmienky nie sú priaznivé, napríklad nedostatok živín, prebytočné teplo alebo žiarenie, pri sušení atď. Mnoho baktérií môže produkovať spóry na zlepšenie ich prežitia v nepriaznivých podmienkach.
Sporulácia nie je povinným štádiom životného cyklu bunky, ale skôr prerušením. Tieto latentné formy sa nazývajú endospory, cysty alebo heterocysty (pozorované hlavne v cyanobaktériách) v závislosti od spôsobu tvorby spór, ktorý sa líši medzi rôznymi skupinami baktérií..
Niektoré primitívne rastliny patriace do skupiny kryptogramov sú tiež reprodukované spórami. Napríklad machy a paprade.
Fázy sporulácie
Sporulácia môže byť rozdelená do niekoľkých etáp. V baktérii Bacillus subtilis Celý proces sporulácie trvá 8 hodín od fázy 0 do štádia VII.
Stupeň 0: Normálne podmienky
Bakteriálna bunka je vo svojej vegetatívnej (normálnej) forme.
Stupeň I: Štádium tvorby axiálnych vlákien
V tomto štádiu sa bakteriálne chromozómy replikujú a rozširujú do axiálneho vlákna. Tieto axiálne vlákna genetického materiálu sú pripojené k cytoplazmatickej membráne cez mezozóm. Bunka predlžuje a využíva svoju potravinovú rezervu na tvorbu spór.
Fáza II: Tvorba pred spór
K asymetrickému bunkovému deleniu dochádza tak, že tvorí membránovú priehradku v blízkosti jedného konca, ktorá uzatvára malú časť DNA, čím tvorí prvú verziu spóry, čo je druh „pred spór“..
Fáza III: Zapojenie pred spore
Membrána kmeňových buniek rastie okolo obálky pred spórou. Včasná spór má teraz dve vrstvy membrány.
Stupeň IV: syntéza exosporia
Chromozóm materskej bunky sa rozpadá a začína sa syntéza exosporia. Ďalej, pre-spory začnú tvoriť primordiálny kortex medzi dvoma membránami, ktoré ho obklopujú. Nakoniec sa bunka dehydratuje.
Stupeň V: syntéza peptidoglykánov
Pre-spore produkuje peptidoglykánovú kôru medzi pôvodnou membránou a membránou materskej bunky.
Štádium VI: Syntéza rozpustných kyselín spóry
Syntetizuje sa kyselina dipikolínová, ktorá môže inkorporovať ióny vápnika za vzniku dipikolonátu vápenatého. To ďalej podporuje dehydratáciu cytoplazmy a vytvára poťahovú vrstvu.
Stupeň VII: Bunková lýza a uvoľňovanie endospore
Zrelá spóra sa uvoľňuje z materskej bunky. Endospór, ktorý je biologickou štruktúrou rezistencie, môže zostať neaktívny roky. Keď sú podmienky priaznivé, každý endospore bude klíčiť, aby sa vytvorila vegetatívna bunka.
referencie
- Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B.M. F., Islam, N.M., Sarkar, S.N., Kirsebom, L.A. (2009). Sporulácia v mykobaktériách. Zborník Národnej akadémie vied, 106(26), 10781-10786.
- Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J. R. (2011). Matematické modelovanie sporulačno-iniciačnej siete v Bacillus subtilis, ktoré odhalilo dvojitú úlohu predpokladanej molekuly signálneho signálu kvorum PhrA. Bulletin matematickej biológie, 73(1), 181-211.
- Karki, G. (2017). Bakteriálna spóra: štruktúra, typy, sporulácia a klíčenie. Zdroj: Online Biology Notes.
- Piggot, P. J., & Coote, J.G. (1976). Genetické aspekty tvorby endogénnych baktérií. Bakteriologické recenzie, 40(4), 908-62.
- Stephens, C. (1998). Bakteriálna sporulácia: otázka záväzku? Súčasná biológia: CB, 8, R45-R48.