Kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise peamine erinevus seisneb selles, et kvoorumi tuvastamine on geeniekspressiooni reguleerimise mehhanism, mida bakterid kasutavad üksteisega suhtlemiseks ja oma rakupopulatsiooni tiheduse tuvastamiseks, samas kui kvoorumi kustutamine on bakterite mehhanism, mis töötab vastu. tuvastab kvoorumi ja peatab virulentsuse geeni ekspressiooni.
Bakterid kasutavad üksteisega suhtlemiseks erinevaid mehhanisme. Need suhtlusmehhanismid aitavad neil tunnetada rahvastikutihedust ja reguleerida paljusid oma füsioloogilisi protsesse. Kvoorumi tuvastamine on üks selline mehhanism, mida bakterid palju kasutavad. Kvoorumi tuvastamine mitte ainult ei hõlbusta suhtlemist ja rahvastikutiheduse tuvastamist, vaid mängib suurt rolli ka bakterite patogeensuse säilitamisel teiste peremeesorganismide, näiteks inimeste suhtes. Kuid kvoorumi tuvastamise mehhanismid on bakteriaalsete infektsioonide kontrollimisel problemaatilised. Lahendusena võib kasutada kvoorumi kustutamist. Kvoorumi kustutamine häirib bakterite kvoorumi tuvastamist ja peatab patogeensete geenide ekspressiooni.
Mis on Quorum Sensing?
Quorum sensing on bakterite kasutatav geeniregulatsiooni mehhanism. Nad kasutavad seda mehhanismi bakterirakkudega suhtlemiseks ja oma rahvastikutiheduse tajumiseks. Nad toodavad ja eritavad väikesi molekule, mida tuntakse autoindutseerijatena, et tajuda rahvastikutihedust. Seda meetodit kasutades reguleerivad nad virulentsusgeenide ekspressiooni. Lisaks on autoindutseerijad väikesed difundeeruvad signaalmolekulid, peamiselt N-atsüül-homoseriinlaktoonid (AHL). Need käivitavad virulentsusgeenide ekspressiooni.
Joonis 01: Kvoorumi tuvastamine
Kvoorumi tuvastamine on oluline paljude bakterite füsioloogiliste tegevuste jaoks. Kvoorumit tuvastavad molekulid kutsuvad esile selliseid protsesse nagu sümbioos, virulentsus, kompetentsus, konjugatsioon, antibiootikumide tootmine, liikuvus, eoste teke, lämmastiku sidumine ja biokile moodustumine jne.
Lisaks on kvoorumi tuvastamine levinud nii gramnegatiivsete kui ka grampositiivsete bakterite puhul. Kuid nad eritavad autoindutseerijatena erinevaid molekule. Gramnegatiivsed bakterid vahendavad kvoorumi tuvastamist atsüülitud homoseriini laktoonide kaudu, samas kui grampositiivsed bakterid vahendavad seda töödeldud oligopeptiidide kaudu.
Mis on kvoorumi kustutamine?
Kvoorumi kustutamine on bakterite loomulik mehhanism, mis töötab bakterite kvoorumi tuvastamise mehhanismi vastu. Kui kvoorumi tuvastamine aitab bakteritel virulentsuse geene ekspresseerida, pärsib kvoorumi kustutamine seda. Seega on kvoorumi kustutamine mehhanism, mis peatab virulentsuse geeni ekspressiooni patogeensetes bakterites. Kvoorumi kustutamisel toodavad bakterid ensüüme ja keemilisi inhibiitoreid, et lagundada kvoorumit tundvaid molekule. Autoindutseerijate lagunemisel kaotavad bakterid oma kvoorumi tuvastamise võime. Seega häirib kvoorumi kustutamine patogeeni võimet tajuda oma rakutihedust ja keelab või vähendab võimet vallandada virulentset ekspressiooni.
Joonis 02: Kvoorumi kustutamine
Kvoorumi kustutamine peatab kvoorumi tuvastamise mitmel viisil. See inaktiveerib signaaliülekande ensüüme või sisestab molekule, mis jäljendavad signaalmolekule ja blokeerivad nende retseptoreid. Lisaks lagundavad kustutavad ensüümid signaalmolekule või muudavad kvoorumi tuvastamise signaale.
Kuna kvoorumi kustutamine on loomulik mehhanism, saab seda välja töötada meetodina mikroobsete haiguste ennetamiseks. Bakteriaalne suhtlus on bakteriaalsete infektsioonide oluline aspekt. Seega on kvoorumi kustutamine paljutõotav lahendus bakteriaalse suhtluse häirimiseks, vältides seeläbi bakteriaalseid haigusi. Seega võib kvoorumi kustutamist lihts alt määratleda kui viirusevastase võitluse vormi.
Millised on kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise sarnasused?
- Mõlemat mehhanismi täheldatakse peamiselt bakterites.
- Need on ka bakterites esinevad loomulikud mehhanismid.
- Pealegi toodavad mõlemad protsessid protsesside vahendamiseks ensüüme, kemikaale jne.
Mis vahe on kvoorumi tuvastamisel ja kvoorumi kustutamisel?
Kvoorumi tuvastamine on protsess, mida bakterid kasutavad üksteisega suhtlemiseks ja oma asustustiheduse tajumiseks. Seevastu kvoorumi kustutamine on protsess, mida bakterid kasutavad kvoorumi tuvastamise katkestamiseks. Niisiis, see on peamine erinevus kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise vahel.
Lisaks on veel üks oluline erinevus kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise vahel see, et bakterid eritavad kvoorumi tuvastamisel autoindutseerijaid või kvoorumi tuvastamise signaale, samas kui bakterid toodavad kvoorumi kustutamisel ensüüme ja kvoorumi tuvastamise inhibiitoreid.
Allpool olev infograafik pakub rohkem võrdlusi kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise erinevuste kohta.
Kokkuvõte – kvoorumi tuvastamine vs kvoorumi kustutamine
Kvoorumi tuvastamine ja kvoorumi kustutamine on kaks bakterites toimuvat loomulikku mehhanismi. Kvoorumi tuvastamine hõlbustab bakterite vahelist suhtlust ja nende populatsioonitiheduse tuvastamist. See toimub väikeste molekulide kaudu, mida nimetatakse autoindutseerijateks. See on bakterite jaoks oluline protsess, kuna see aitab kaasa sümbioosile, virulentsusele, kompetentsusele, konjugatsioonile, antibiootikumide tootmisele, motoorikale, eoste tekkele, lämmastiku sidumisele ja biokile moodustumisele jne. Samal ajal töötab kvoorumi kustutamine kvoorumi tuvastamise vastu. See häirib kvoorumi tuvastamist ja peatab virulentsuse geeniekspressiooni. Seega on see viirusevastane mehhanism. See on kokkuvõte kvoorumi tuvastamise ja kvoorumi kustutamise erinevusest.
