Különbség a kvórumérzékelés és a kvórumelszámolás között

Az kulcs különbség a kvórumérzékelés és a kvórum-kioltás között ez az A kvórumérzékelés egy génexpressziós szabályozó mechanizmus, amelyet a baktériumok használnak egymással történő kommunikációra és sejtpopulációjuk megértésére, míg a kvórumelszámolás olyan baktériumok mechanizmusa, amely a kvórumérzékeléssel szemben működik és megállítja a virulenciagén-expressziót.

A baktériumok különféle mechanizmusokat alkalmaznak egymással történő kommunikációra. Ezek a kommunikációs mechanizmusok segítenek érezni a népsűrűséget és sokféle élettani folyamatot szabályozni. A kvórumérzékelés az egyik ilyen mechanizmus, amelyet a baktériumok erősen használnak. A kvórumérzékelés nem csak megkönnyíti a kommunikációt és a népsűrűség érzékelését, hanem nagy szerepet játszik a baktériumok patogenitásának fenntartásában más gazdaszervezetekkel, például emberekkel szemben. A kvórumérzékelő mechanizmusok azonban problematikusak a bakteriális fertőzések leküzdésében. Megoldásként a kvórum-kioltás használható. A kvórum megfékezése befolyásolja a baktériumok kvórum-érzékelését és leállítja a patogén gének expresszióját.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a kvórumérzékelés? 
3. Mi a Quorum Quenching?
4. A kvórumérzékelés és a kvórumelszámolás hasonlóságai
5. Összehasonlítás egymással - Quorum Sensing vs Quorum Quenching táblázatos formában
6. Összegzés

Mi a kvórumérzékelés??

A kvórumérzékelés a baktériumok által alkalmazott génszabályozó mechanizmus. Ezt a mechanizmust használják a baktériumsejtekkel való kommunikációra és a saját népsűrűségük érzékelésére. Ezek előállítják és szekretálnak kis molekulákat, amelyeket autoinducerként ismertek, hogy megértsék a népsűrűséget. E módszer alkalmazásával szabályozzák a virulencia gének expresszióját. Ezenkívül az autoinducerok kismértékben diffundálódó jelátviteli molekulák, elsősorban N-acil-homoszerin laktonok (AHL). Kiváltják a virulencia gének expresszióját.

01. ábra: A kvórum érzékelése

A kvórumérzékelés fontos a baktériumok sokféle élettani tevékenysége szempontjából. A kvórumérzékelő molekulák olyan folyamatokat indukálnak, mint szimbiózis, virulencia, kompetencia, konjugáció, antibiotikumok előállítása, mozgékonyság, sporuláció, nitrogén-rögzítés és biofilm-képződés stb..

Ezenkívül a kvórumérzékelés általános mind a gram-negatív, mind a gram-pozitív baktériumokban. Különböző molekulákat választanak ki autoinducerként. A gram-negatív baktériumok a kvórumérzékelést közvetítik acilezett homoszerin-laktonokon keresztül, míg a gram-pozitív baktériumok a feldolgozott oligo-peptideken keresztül közvetítik.

Mi a Quorum Quenching??

A kvórumelszámolás a baktériumok természetes mechanizmusa, amely a baktériumok kvórumérzékelő mechanizmusával szemben működik. Amikor a kvórumérzékelés segíti a baktériumokat a virulenciagének kifejezésében, akkor a kvórumelszámolás gátolja. Így a kvórummegfékezés olyan mechanizmus, amely leállítja a virulencia gén expresszióját a patogén baktériumokban. A kvórumelszámolás során a baktériumok enzimeket és kémiai inhibitorokat termelnek, amelyek lebontják a kvórumérzékelő molekulákat. Az autoinducerok lebomlásakor a baktériumok elveszítik kvórumérzékelő képességüket. Ezért a kvórumelszámolás megzavarja a kórokozó azon képességét, hogy érzékelje sejtsűrűségét, és letiltja vagy csökkentse a virulens expresszió kiváltásának képességét.

02 ábra: A kvórum kioltása

A kvórumelhárítás több módszerrel megállítja a kvórumérzékelést. Inaktiválja a jelző enzimeket, vagy molekulákat vezet be, amelyek utánozzák a jelző molekulákat és blokkolják receptorukat. Ezenkívül az oltó enzimek lebontják a jelző molekulákat vagy módosítják a kvórum érzékelő jeleket.

Mivel a kvórum kioltása természetes mechanizmus, ezért továbbfejleszthető a mikrobiális betegségek megelőzésének módszerévé. A baktériumokkal való kommunikáció a bakteriális fertőzések fontos szempontja. Ezért a kvórum-kioltás ígéretes megoldás lesz a baktériumok kommunikációjának zavarására, ezáltal megakadályozva a baktériumbetegségeket. Így a kvórummegfékezés egyszerűen meghatározható az anti-virulencia formájaként.

Milyen hasonlóságok vannak a kvórumérzékelés és a kvórumelszámolás között??

• Mindkét mechanizmus főként baktériumokban figyelhető meg.
• Természetes mechanizmusok is, amelyek előfordulhatnak a baktériumokban.
• Ezenkívül mindkét eljárás enzimeket, vegyszereket stb. Termel, amelyek közvetítik a folyamatokat.

Mi a különbség a kvórumérzékelés és a kvórumelszámolás között??

A kvórumérzékelés egy olyan folyamat, amelynek során a baktériumok kommunikálnak egymással és megérezik populációjuk sűrűségét. Ezzel szemben a kvórum megfékezése olyan folyamat, amelyet a baktériumok használnak a kvórum érzékelés megzavarására. Tehát ez a legfontosabb különbség a kvórumérzékelés és a kvórumelszámolás között.

Ezenkívül a kvórumérzékelés és a kvórumelszámolás közötti további jelentős különbség az, hogy a baktériumok autoinducerokat vagy kvórumérzékelő jeleket választanak ki kvórumérzékeléssel, míg a baktériumok enzimeket és kvórumérzékelő gátlókat termelnek a kvórumelszámolás során..

Az infographic alatt további összehasonlítások találhatók a kvórum érzékelés és a kvórum megfékezés közötti különbség tekintetében.

Összegzés - Quorum Sensing vs Quorum Quenching

A kvórumérzékelés és a kvórumelszámolás két természetes mechanizmus zajlik a baktériumokban. A kvórumérzékelés megkönnyíti a baktériumok közötti kommunikációt és a populáció sűrűségének érzékelését. Az autoinducernek nevezett kicsi molekulákon keresztül fordul elő. Fontos folyamat a baktériumok számára, mivel elősegíti a szimbiózist, virulenciát, kompetenciát, konjugációt, antibiotikumok előállítását, mozgékonyságot, sporulációt, nitrogén-rögzítést és biofilm képződést stb., Míg a kvórum-kioltás a kvórumérzékelés ellen működik. Rontja a kvórumérzékelést és leállítja a virulencia gén expresszióját. Ezért anti-virulencia mechanizmus. Tehát ez a kvórum-érzékelés és a kvórum-kioltás közötti különbség összefoglalása.

Referencia:

1. Miller, M B és B L Bassler. „Quorum érzékelés a baktériumokban.” Éves áttekintés a mikrobiológiáról, Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtár, 2001, elérhető itt.
2. Chen, Fang és mtsai. "A kvórumoltó enzimek és alkalmazásuk a jelmolekulák lebontásában a kvórumérzékeléstől függő fertőzés blokkolására." Nemzetközi Molekuláris Tudományos Folyóirat, MDPI, 2013. augusztus 26., elérhető itt.
3. Catherine és munkatársai. „A kvórum megfojtása: Szerep a természetben és az alkalmazott fejlesztések.” OUP Academic, Oxford University Press, 2015. október 1., elérhető itt.

Kép jóvoltából:

1. „Quorum quenching”: BQUB13 Cizquierdo - Saját munka (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „A Gram Negatív sejt kvórumérzékelése” Gluckma2 által - saját munka, (CC BY-SA 4.0) a Commons Wikimedia segítségével