Məlumat

20: Mikrob simbiozları - Biologiya

20: Mikrob simbiozları - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Simbioz, ciddi şəkildə müəyyən edilmiş, iki orqanizm arasındakı intim əlaqəni ifadə edir. Baxmayaraq ki, bir çox insanlar bu termini hər iki iştirakçı üçün faydalı əlaqələri təsvir etmək üçün istifadə edirlər, bu terminin özü o qədər də spesifik deyil. A qarşılıqlı əlaqələr hər iki tərəfdaşın faydalandığı bir əlaqədir, a kommensalist əlaqələr bir tərəfdaşa fayda verir, digərinə isə fayda vermir. Bir patogen əlaqə, bir tərəfdaş digərinin hesabına faydalanır. Bu fəsildə mikrobların tərəfdaşlardan biri olduğu simbiozun bir neçə nümunəsi nəzərdən keçirilir.

İnsan Mikrobiomu

İnsan mikrobiomu insanda və insanda yaşayan bütün mikroblarla əlaqəli genləri təsvir edir. Onların hamısı 10^14! Mikroblar əsasən bakteriyadır, lakin arxeya, göbələklər və eukartiotik mikroblar ola bilər. Yerlərə dəri, yuxarı tənəffüs yolları, mədə, bağırsaqlar və sidik-cinsiyyət yolları daxildir. Kolonizasiya doğuşdan dərhal sonra baş verir, çünki körpələr mikrobları insanlardan, səthlərdən və təmasda olduqları əşyalardan alırlar.

Bağırsaq mikrobları və insan metabolizmi

İnsan orqanizmi ilə əlaqəli mikrobların çoxu bağırsaqda olur, xüsusən də mikrob populyasiyası kəskin şəkildə artdıqda yeməkdən təxminən 1-4 saat sonra. Bağırsaq mikrobiotası son dərəcə müxtəlifdir və insanın mədə-bağırsaq traktında 500-1000 növdən bakteriya yaşadığı təxmin edilmişdir (adətən 5-8 funt bakteriya kimi təsvir olunur!).

Bağırsaq mikrobları ev sahibinin həzm və qidalanması üçün vacibdir, insanların öz-özünə parçalaya bilmədiyi karbohidratları parçalayaraq, qısa zəncirli yağ turşularını həzm olunmayan pəhriz liflərindən azad edərək həzmə kömək edir. Bundan əlavə, biotin və K vitamini kimi vitaminlər istehsal edirlər.

Bağırsaq mikrobları və piylənmə

Piylənmədə rol oynaya biləcəyi ehtimalı səbəbindən mikrob bağırsaq populyasiyasına maraq artmışdır. Hal-hazırda fərziyyə olsa da, araşdırmalar göstərdi ki, obez siçanların bağırsaqları şişman olmayan siçanların bağırsaqlarında olan mikroblardan fərqli olan mikrob bağırsaq icmasına malikdir. Firmicutes bakteriya və metanogen Arxeya. Bu mikrobların qida maddələrini udmaqda daha effektiv olduğu irəli sürülüb.

İnsan mikrobiomu və xəstəliyi

Göstərilmişdir ki, mikrobiotada dəyişikliklər xəstə dövlətlərlə və ya disbioz. İlkin araşdırmalar göstərdi ki, mikrobiota piylənmə ilə yanaşı, romatoid artrit, kolorektal xərçəng, diabetlə də əlaqəli ola bilər.

Araşdırma

İnsan Mikrobiomu Layihəsi (HMP) ABŞ-da bağırsaq mikrobiotasının funksiyalarına yönəlmiş beynəlxalq tədqiqat proqramı idi. Təxminən 200 tədqiqatçı hansı mikrobların və hansı populyasiyalarda olduğunu müəyyən etmək üçün qabaqcıl DNT ardıcıllığı üsullarından istifadə edib.

Bir çox cari tədqiqat layihələri insan mikrobiomunun həm sağlamlıqda, həm də xəstə vəziyyətdə rolunu müəyyən etməyə yönəldilmişdir. Şübhə yoxdur ki, bizdə və üzərimizdə yaşayan mikrobların böyük populyasiyaları haqqında daha çox məlumat əldə etdikcə biliklərimiz artmağa davam edəcək.

Biofilmlər

Biofilmlər excellular matrix daxilində örtülmüş və səthə yapışmış hüceyrələrin mürəkkəb birləşməsidir. Bioformalar demək olar ki, hər hansı bir səthdə əmələ gələ bilər və təbiətdə və sənayedə geniş yayılmışdır, qayaların, mağaraların, boruların, qayıqların gövdələrinin, yemək qablarının və tibbi implantların səthlərində tapılır. Fosil qeydləri 3,4 milyard il əvvələ gedən biofilmlərin dəlillərini göstərdiyi üçün onlar da uzun müddətdir!

Bir biofilmin mikrob icması bir və ya iki növdən ibarət ola bilər, lakin daha çox müxtəlif bakteriya növlərini ehtiva edir, hər biri digərlərinin gen ifadəsinə və böyüməsinə təsir göstərir.

Biofilmin inkişafı

Biofilmin formalaşması üçün əsas addımları dörd mərhələyə bölmək olar:

  1. Hüceyrələrin yerləşməsi və bağlanması – biofilmin inkişafının baş verməsi üçün, sərbəst üzən və ya planktonik hüceyrələr uyğun bir səthlə toqquşmalıdır. Tipik olaraq, səth ətraf mühit zülallarının və digər molekulların yataqları ilə əvvəlcədən şərtləndirilmişdir.
  2. Kolonizasiya - hüceyrədən hüceyrəyə siqnal ötürülməsi baş verir, bu da biofilm xüsusi genlərin ifadəsinə səbəb olur. Bu genlər kommunal istehsalı ilə əlaqələndirilir hüceyrədənkənar polimer Bəzi hüceyrələr tərəfindən buraxılan DNT digərləri tərəfindən alına bilər və yeni genlərin ifadəsini stimullaşdırır.
  3. Yetişmə – EPS matrisi bütün hüceyrələri tam əhatə edir, çünki biofilm qalınlaşmağa və böyüməyə davam edərək mürəkkəb, dinamik bir cəmiyyət yaradır. Quruluş boyunca su kanalları əmələ gəlir.
  4. Ayrılma və kəsilmə - ayrı-ayrı hüceyrələr və ya biofilmin parçaları aktiv dispersiya forması kimi ətraf mühitə buraxılır. Bu buraxılış qida maddələrinin və ya oksigenin konsentrasiyası kimi ətraf mühit faktorları ilə tətiklənə bilər.

    Biofilmin inkişafı. Diaqramdakı inkişafın hər bir mərhələsi inkişaf etməkdə olan Pseudomonas aeruginosa biofilminin fotomikroqrafı ilə birləşdirilir. Bütün fotomikroqraflar eyni miqyasda göstərilir. D. Davis tərəfindən [CC BY 2.5], Wikimedia Commons vasitəsilə

Biofilmlərin hüceyrə üstünlükləri

Niyə bioformalar inkişaf edir? Hüceyrələrin biofilmdə olarkən onların planktonik böyüməsindən istifadə etdiyi müəyyən üstünlüklər var. Bəlkə də ən əsası, biofilmlər hüceyrələri zərərli şəraitdən və ya maddələrdən, məsələn, ultrabənövşəyi şüalar, fiziki təşviş, antimikrobiyal agentlər və faqositozdan müdafiəni artırır. Müəyyən edilmişdir ki, biofilmdəki bakteriyalar antibiotiklərə sərbəst üzən hüceyrələrdən min dəfə daha davamlıdır!

Biofilm həm də hüceyrə populyasiyasına, belə demək mümkünsə, “kök salmağa” imkan verir ki, onlar qida ilə zəngin ərazinin yaxınlığında qala bilsinlər. Məsələn, süd zavodunda boru kəmərində əmələ gələn biofilmin təzə qidaya davamlı çıxışı olacaq ki, bu da son məhsulla birlikdə süpürülməkdən daha yaxşıdır.

Nəhayət, biofilmlər hüceyrələrin mikrob populyasiyalarında böyüməsinə imkan verir ki, burada onlar hüceyrələrarası əlaqə və genetik mübadilədən asanlıqla faydalana bilirlər.

Biofilm təsirləri

Biofilmlər sənayenin bir çox müxtəlif növlərinə böyük təsir göstərir. Kateterlərdən süni oynaqlara qədər olan tibbi implantlar biofilm əmələ gəlməsinə xüsusilə həssasdır və tibb sənayesi üçün böyük problemlərə səbəb olur. Biofilmlər antimikrob birləşmələrə və antibiotiklərə qarşı artan müqavimətinə görə bir çox xroniki infeksiyalardan məsuldur. Demək olar ki, hər kəsə təsir edən bir biofilm növü, boşluqların meydana gəlməsinə səbəb ola bilən diş lövhəsinin meydana gəlməsidir.

Tibbdən başqa, biofilmlər su, qida, yağ və ya digər mayeləri ötürmək üçün borulara əsaslanan demək olar ki, hər hansı bir sənaye sahəsinə təsir göstərir, burada onların müqaviməti biofilmin tamamilə aradan qaldırılmasını xüsusilə çətinləşdirir.

Yetərsay Sensiyası

Kvorum sözü bir təşkilatın səsvermə kimi iş aparması üçün lazım olan minimum sayda üzvlərin olmasını nəzərdə tutur. Kvorum algılaması bəzi bakteriyaların sıxlıqdan asılı şəkildə ünsiyyət qurma qabiliyyətinə istinad edir, onlara xüsusi genlərin aktivləşdirilməsini əhali üçün ən sərfəli olana qədər gecikdirməyə imkan verir.

Kvorumun tədqiqi kimi tanınan kiçik yayılan maddələrdən istifadə edərək hüceyrədən hüceyrəyə ünsiyyəti əhatə edir avtoinduktorlar. Avtoinduktor hüceyrə tərəfindən istehsal olunur və ətraf mühitə buraxılmaq üçün plazma membranı boyunca yayılır. Ətraf mühitdə hüceyrə populyasiyası artdıqca avtoinduktorun konsentrasiyası da artır, bu da molekulun ayrı-ayrı hüceyrələrə yenidən yayılmasına səbəb olur və burada xüsusi genlərin aktivləşməsinə səbəb olur.

Bioluminescent Bakteriyalarda kvorum aşkarlanması.

Kvorum algılama nümunəsi

Kvorum algılamasının ən yaxşı öyrənilmiş nümunələrindən biri bioluminescent bakteriya arasındakı qarşılıqlı əlaqədir. Aliivibrio fischerivə bobtail kalamar. Bobtail kalamar, əslində, yırtıcılara qarşı kamuflyaj effekti vermək üçün lüminesansına əsaslanaraq, bakteriyanı yerləşdirmək üçün təkamül yolu ilə inkişaf etmiş yüngül orqana malikdir. Aşağı hüceyrə sıxlığında lüminesans bakteriya populyasiyası tərəfindən enerji itkisini təmsil edən istənilən effekti vermir. Buna görə də, kvorum algılama belə istifadə olunur lüks lüminesans üçün lazım olan lusiferaza fermentini kodlayan gen yalnız bakteriya populyasiyası kifayət qədər sıxlıqda olduqda aktivləşir.

Açar sözlər

simbioz, qarşılıqlı, kommensalistik, patogen əlaqə, insan mikrobiomu, disbioz, İnsan Mikrobiomu Layihəsi (HMP), biofilm, planktonik, hüceyrədənkənar polimer maddələr/EPS, kvorum algılama, avtoinduktor.

Əsas suallar/məqsədlər

  1. Simbioz nədir? Simbiozların fərqli konkret nümunələri hansılardır?
  2. İnsan mikrobiomu necə müəyyən edilir? Buraya hansı mikroblar daxildir?
  3. İnsan mikrobiomu ev sahibinə hansı təsir göstərir və ya ola bilər?
  4. Biofilmlər nədir? Onlar harada formalaşır?
  5. Biofilmin əmələ gəlməsinə aparan addımlar hansılardır?
  6. Hüceyrələr biofilmdə mövcud olmaqdan necə faydalanır? Biofilmlərin insanlara təsiri nədir?
  7. Kvorum sensing nədir? Mexanizm necə işləyir?
  8. Məsələni təsvir edin Aliivibrio fischeri və bobtail kalamar. Bu iki orqanizm arasındakı əlaqədə kvorum hissiyyatı hansı rol oynayır?


Videoya baxın: ŞERİATÇI adamın sözlerini ATEİST adam düzeltti!!! (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Akinwole

    Bunda bir şey var. Now everything became clear to me, Thank you very much for the information.

  2. Tygole

    Baş verir.

  3. Avrey

    Əlbətdə bir neçə gözəl an var, amma daha çox şey gözlədim !!!

  4. Daryl

    Sən düzgün deyilsən. Əminəm. Bunu sübut edə bilərəm. PM-də mənə yazın, danışacağıq.

  5. Abrafo

    Üzr istəyirəm, bu müdaxilə etdi ... amma bu mövzu mənə çox yaxındır. PM-də yazın.

  6. Ahern

    Fikrimcə, bu aktualdır, müzakirədə iştirak edəcəyəm. Biz birlikdə düzgün cavaba gələ bilərik. Mən əminəm.



Mesaj yazmaq