Sporulācijas posmi un to raksturojums



The sporulācija ir sporu veidošanās process bioloģiskajās sistēmās. Augos un sēnēs ir vairošanās līdzeklis, bet baktērijās tas ir izdzīvošanas mehānisms.

Sēnīšu sporas var būt aseksuālas vai seksuālas, un tās darbojas tikai, lai veidotu jaunus pavedienus. Tāpēc tie ir šo organismu pavairošanas līdzeklis. Visas pavedienu sēnītes un vairums raugu rada sporas.

Baktērijās sporulācija notiek, ja apstākļi nav labvēlīgi, piemēram, barības vielu trūkums, pārmērīgs siltums vai starojums, kad ir žāvēšana utt. Daudzas baktērijas var radīt sporas, lai uzlabotu to izdzīvošanu nelabvēlīgos apstākļos.

Sporulācija nav obligāta šūnas dzīves cikla stadija, bet gan pārtraukums. Šīs latentās formas sauc par endosporām, cistām vai heterocistēm (galvenokārt tās ir zilaļģēs) atkarībā no sporu veidošanās metodes, kas atšķiras dažādās baktēriju grupās..

Daži primārie augi, kas pieder pie kriptogāmu grupas, tiek atveidoti arī sporās. Piemēram, sūnas un papardes.

Sporulācijas posmi

Sporulāciju var iedalīt vairākos posmos. Baktērijā Bacillus subtilis Viss sporulācijas process aizņem 8 stundas, lai pabeigtu no 0 līdz VII posmam.

0. posms: normāli apstākļi

Baktēriju šūna ir veģetatīvā (normālā) formā.

I posms: aksiālo pavedienu veidošanās stadija

Šajā posmā baktēriju hromosomas atkārtojas un stiepjas aksiālā pavedienā. Šie ģenētiskā materiāla aksiālie pavedieni caur mezosomu ir piesaistīti citoplazmas membrānai. Šūna pagarinās un izmanto savu pārtikas rezervi sporu veidošanai.

II posms: pirmssporu veidošanās

Notiek asimetriska šūnu dalīšanās, veidojot šūnu membrānas starpsienu pie viena gala, kas aptver nelielu daļu DNS, tādējādi veidojot pirmo sporu versiju, sava veida "pirmssporu".

III posms: iepriekšējo sporu iesaistīšana

Cilmes šūnas membrāna aug ap to, kas to aptver. Agrīnajam sporam tagad ir divi membrānas slāņi.

IV posms: eksosporija sintēze

Mātes šūnu hromosoma sabrūk un sākas eksosporija sintēze. Pēc tam pirmās sporas sāk veidoties par primordiālo garozu starp abām membrānām, kas to ieskauj. Visbeidzot, šūna kļūst dehidratēta.

V posms: peptidoglikāna sintēze

Iepriekšējā spora rada peptidoglikāna garozu starp sākotnējo membrānu un mātes šūnu membrānu.

VI posms: sporas šķīstošo skābju sintēze

Tiek sintezēta dipikolīnskābe, kas var saturēt kalcija jonus, veidojot kalcija dipikolonātu. Tas vēl vairāk veicina citoplazmas dehidratāciju un veido pārklājuma slāni.

VII posms: šūnu līze un endosporas atbrīvošanās

Nobriedušo sporu atbrīvo no mātes šūnas. Endospore, kas ir rezistences bioloģiskā struktūra, gadiem ilgi var palikt neaktīva. Ja apstākļi ir labvēlīgi, katra endospore dīgst, lai radītu veģetatīvo šūnu.

Atsauces

  1. Ghosh, J., Larsson, P., Singh, B., Pettersson, B.M., Islam, N.M., Sarkar, S. N., ... Kirsebom, L.A. (2009). Sporulācija mikobaktērijās. Valsts Zinātņu akadēmijas darbi, 106(26), 10781-10786.
  2. Jabbari, S., Heap, J.T., & King, J. R. (2011). Sporulācijas-iniciācijas tīkla matemātiskā modelēšana Bacillus subtilis atklāj iespējamo kvoruma sensoru signāla molekulas divkāršo lomu PhrA. Matemātiskās bioloģijas biļetens, 73(1), 181-211.
  3. Karki, G. (2017). Baktēriju sporas: struktūra, veidi, sporulācija un dīgtspēja. Saturs iegūts no tiešsaistes bioloģijas piezīmēm.
  4. Piggot, P. J., & Coote, J. G. (1976). Baktēriju endosporas veidošanās ģenētiskie aspekti. Bakterioloģiskie pārskati, 40(4), 908-62.
  5. Stephens, C. (1998). Baktēriju sporulācija: jautājums par apņemšanos? Pašreizējā bioloģija: CB, 8, R45-R48.