Forskellen mellem Quorum Sensing og Quorum Quenching
Share
Det vigtigste forskel mellem quorum-sensing og quorum-quenching er det quorum-sensing er en mekanisme til regulering af genekspression, der bruges af bakterier til at kommunikere med hinanden og fornemme deres cellepopulationstæthed, mens quorum-quenching er en mekanisme af bakterier, der virker mod kvorum-sensing og stopper virulensgenekspression.
Bakterier bruger forskellige mekanismer til at kommunikere med hinanden. Disse kommunikationsmekanismer hjælper dem med at føle befolkningstætheden og regulere mange af deres fysiologiske processer. Kvorumsensning er en sådan mekanisme, der bruges stærkt af bakterier. Kvorumsensning letter ikke kun kommunikation og sensing af befolkningstætheden, men det spiller også en stor rolle i at bevare bakteriens patogenicitet over for andre værter som mennesker. Imidlertid er kvorumfølsomhedsmekanismer problematiske til kontrol af bakterielle infektioner. Som en løsning kan quorum slukke. Quorum quenching forstyrrer quorum sensing af bakterier og lukker udtrykket af de patogene gener.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er kvorumfølsomhed
3. Hvad er quorum quenching
4. Ligheder mellem Quorum Sensing og Quorum Quenching
5. Sammenligning ved siden af - Quorum Sensing vs Quorum Quenching i tabelform
6. Resume
Hvad er kvorumfølsomhed?
Kvorumsensning er en genreguleringsmekanisme, der bruges af bakterier. De bruger denne mekanisme til at kommunikere med bakterieceller og fornemme deres egen befolkningstæthed. De producerer og udskiller små molekyler kendt som autoinducere for at føle befolkningstætheden. Ved hjælp af denne metode regulerer de ekspressionen af virulensgener. Desuden er autoinducere små diffusible signalmolekyler, hovedsageligt N-acyl-homoserinlaktoner (AHL). De udløser udtryk for virulensgener.
Figur 01: Kvorumsensning
Kvorumfølelse er vigtig for mange fysiologiske aktiviteter af bakterier. Kvorumsfølende molekyler inducerer processer såsom symbiose, virulens, kompetence, konjugering, antibiotisk produktion, motilitet, sporulation, nitrogenfiksering og dannelse af biofilm osv..
Desuden er kvorumføling almindelig i både gramnegative og grampositive bakterier. De udskiller imidlertid forskellige molekyler som autoinducere. Gram-negative bakterier medierer quorum-sensing gennem acylerede homoserine lactoner, mens gram-positive bakterier medierer det gennem forarbejdede oligo-peptider.
Hvad er quorum quenching?
Quorum-quenching er en naturlig mekanisme af bakterier, der virker mod kvorum-sensing-mekanismen for bakterier. Når kvorumfølelse hjælper bakterier med at udtrykke virulensgener, hæmmer quorum-quenching det. Quorum-quenching er således en mekanisme, der lukker virulensgenekspressionen i patogene bakterier. Ved quorum-quenching producerer bakterier enzymer og kemiske hæmmere for at nedbryde quorum-sensing molekyler. Ved nedbrydning af autoinducere mister bakterier deres kvorumfølsomhed. Derfor forstyrrer quorum-quenching en patogenes evne til at føle dens celletæthed og deaktivere eller formindske evnen til at udløse det virulente udtryk.
Figur 02: Quorum slukket
Quorum-slukning stopper kvorum-sensing ved flere metoder. Det inaktiverer signaleringsenzymer eller introducerer molekyler, der efterligner signalmolekyler og blokerer deres receptorer. Desuden nedbryder quenching-enzymer signalmolekyler eller modificerer quorum-sensing-signaler.
Da quorum-slukning er en naturlig mekanisme, kan det udvikles som en tilgang til forebyggelse af mikrobielle sygdomme. Bakteriel kommunikation er et vigtigt aspekt af bakterieinfektioner. Derfor vil quorum-slukning være en lovende løsning til at forstyrre bakteriekommunikation og derved forhindre bakteriesygdomme. Således kan quorum-slukning simpelthen defineres som en form for antivirulens.
Hvad er lighederne mellem Quorum Sensing og Quorum Quenching?
- Begge disse mekanismer ses hovedsageligt i bakterier.
- De er også naturlige mekanismer, der forekommer i bakterier.
- Derudover producerer begge processer enzymer, kemikalier osv. For at formidle processerne.
Hvad er forskellen mellem Quorum Sensing og Quorum Quenching?
Kvorumsensning er en proces, som bakterier bruger til at kommunikere med hinanden og føle deres befolkningstæthed. I modsætning hertil er quorum-quenching en proces, som bakterier bruger til at forstyrre kvorum-sensing. Så dette er den vigtigste forskel mellem quorum-sensing og quorum-quenching.
Desuden er en anden signifikant forskel mellem beslutningsdygtighed i quorumet og quorum-quenching, at bakterierne udskiller autoinducere eller kvorum-sensing-signaler i kvorum-sensing, mens bakterier producerer enzymer og quorum-sensing-hæmmere i quorum-quenching.
Nedenunder giver infographic flere sammenligninger med hensyn til forskellen mellem kvorumfølelse og quorum-slukning.
Resume - Quorum Sensing vs Quorum Quenching
Kvorumsensning og quorumslukning er to naturlige mekanismer, der finder sted i bakterier. Kvorumsensning letter kommunikationen mellem bakterier og registrerer deres befolkningstæthed. Det forekommer via små molekyler kaldet autoinducere. Det er en vigtig proces for bakterier, da den hjælper med symbiose, virulens, kompetence, konjugering, antibiotikaproduktion, motilitet, sporulation, nitrogenfiksering og dannelse af biofilm osv. I mellemtiden virker quorum-quenching mod kvorum-sensing. Det forstyrrer kvorumfølelse og lukker virulensgenekspression. Derfor er det en anti-virulensmekanisme. Så dette er resuméet af forskellen mellem beslutningsdygtighed og beslutningsdygtighed.
Reference:
1. Miller, M B og B L Bassler. “Kvorumsfølelse i bakterier.” Årlig gennemgang af mikrobiologi, U.S. National Library of Medicine, 2001, tilgængelig her.
2. Chen, Fang, et al. "Quorum-quenching-enzymer og deres anvendelse i nedværdigende signalmolekyler til at blokere quorum-sensing-afhængig infektion." International Journal of Molecular Sciences, MDPI, 26. august 2013, tilgængelig her.
3. Catherine et al. ”Quorum quenching: rolle i naturen og anvendt udvikling.” OUP Academic, Oxford University Press, 1. oktober 2015, tilgængelig her.
Billede høflighed:
1. “Quorum quenching” Af BQUB13 Cizquierdo - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Quorum sensing of Gram Negative cell” Af Gluckma2 - eget arbejde, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
