A kvórumérzékelés és a kvórum kioltása közötti legfontosabb különbség az, hogy a kvórumérzékelés egy génexpresszió-szabályozó mechanizmus, amelyet a baktériumok használnak az egymással való kommunikációra és sejtpopulációjuk sűrűségének érzékelésére, míg a kvórum kioltása a baktériumok olyan mechanizmusa, amely ellen hat. a kvórum érzékelése és leállítja a virulencia gén expresszióját.
A baktériumok különböző mechanizmusokat használnak az egymással való kommunikációhoz. Ezek a kommunikációs mechanizmusok segítik őket a népsűrűség érzékelésében és számos élettani folyamatuk szabályozásában. A kvórumérzékelés az egyik ilyen mechanizmus, amelyet a baktériumok nagymértékben használnak. A kvórumérzékelés nemcsak a kommunikációt és a népsűrűség érzékelését segíti elő, hanem nagy szerepet játszik a baktériumok más gazdaszervezetekkel, például emberrel szembeni patogenitásának fenntartásában is. A kvórumérzékelő mechanizmusok azonban problematikusak a bakteriális fertőzések leküzdésében. Megoldásként a kvórum kioltása használható. A kvórum kioltása megzavarja a baktériumok kvórumának érzékelését, és leállítja a patogén gének expresszióját.
Mi az a Quorum Sensing?
A kvórumérzékelés a baktériumok által használt génszabályozó mechanizmus. Ezt a mechanizmust arra használják, hogy kommunikáljanak a bakteriális sejtekkel, és érzékeljék saját népsűrűségüket. Kis molekulákat termelnek és választanak ki, amelyeket autoinduktoroknak neveznek, hogy érzékeljék a népsűrűséget. Ezzel a módszerrel szabályozzák a virulencia gének expresszióját. Ezenkívül az autoinduktorok kis diffundálható jelzőmolekulák, főleg N-acil-homoszerin laktonok (AHL). Kiváltják a virulencia gének expresszióját.
01. ábra: Kvórumérzékelés
A kvórumérzékelés fontos a baktériumok számos fiziológiai tevékenységéhez. A kvórumérzékelő molekulák olyan folyamatokat indukálnak, mint a szimbiózis, a virulencia, a kompetencia, a konjugáció, az antibiotikum-termelés, a motilitás, a sporuláció, a nitrogénkötés és a biofilm képződés stb.
Továbbá a kvórumérzékelés gyakori a Gram-negatív és Gram-pozitív baktériumokban is. Azonban autoinduktorként különböző molekulákat választanak ki. A Gram-negatív baktériumok a kvórum érzékelését acilezett homoszerin laktonokon keresztül, míg a Gram-pozitív baktériumok feldolgozott oligopeptideken keresztül közvetítik.
Mi az a kvórum kioltása?
A kvórum kioltása a baktériumok természetes mechanizmusa, amely a baktériumok kvórumérzékelő mechanizmusa ellen hat. Amikor a kvórumérzékelés segít a baktériumoknak virulenciagéneket kifejezni, a kvórum kioltása gátolja azt. Így a kvórum kioltása egy olyan mechanizmus, amely leállítja a virulencia gén expresszióját a patogén baktériumokban. A kvórum kioltása során a baktériumok enzimeket és kémiai inhibitorokat termelnek a kvórumot érzékelő molekulák lebontására. Az autoinduktorok lebomlásakor a baktériumok elveszítik kvórumérzékelési képességüket. Ezért a kvórum kioltása megzavarja a kórokozók sejtsűrűségének érzékelését, és letiltja vagy csökkenti a virulens expresszió kiváltásának képességét.
02. ábra: A kvórum kioltása
A kvórum kioltása számos módszerrel leállítja a kvórumérzékelést. Inaktiválja a jelátviteli enzimeket, vagy olyan molekulákat visz be, amelyek utánozzák a jelátviteli molekulákat, és blokkolják azok receptorait. Ezenkívül a kioltó enzimek lebontják a jelzőmolekulákat, vagy módosítják a kvórumérzékelő jeleket.
Mivel a kvórum kioltása természetes mechanizmus, a mikrobiális betegségek megelőzésére szolgáló megközelítésként fejleszthető. A bakteriális fertőzések fontos eleme a bakteriális kommunikáció. Ezért a kvórum kioltása ígéretes megoldás lesz a bakteriális kommunikáció megzavarására, ezáltal megelőzve a bakteriális betegségeket. Így a kvórum kioltása egyszerűen a virulencia elleni küzdelem egyik formájaként definiálható.
Mi a hasonlóság a kvórumérzékelés és a kvórum kioltása között?
- Mindkét mechanizmus főleg baktériumokban figyelhető meg.
- Ezek is a baktériumokban előforduló természetes mechanizmusok.
- Sőt, mindkét folyamat enzimeket, vegyi anyagokat stb. termel a folyamatok közvetítésére.
Mi a különbség a kvórumérzékelés és a kvórum kioltása között?
A kvórumérzékelés olyan folyamat, amellyel a baktériumok kommunikálnak egymással és érzékelik populációsűrűségüket. Ezzel szemben a kvórum kioltása egy olyan folyamat, amelyet a baktériumok a kvórum érzékelésének megzavarására használnak. Tehát ez a legfontosabb különbség a kvórum érzékelése és a kvórum kioltása között.
Sőt, egy másik jelentős különbség a kvórumérzékelés és a kvórum kioltása között, hogy a baktériumok autoinduktorokat vagy kvórumérzékelő jeleket választanak ki a kvórumérzékelés során, míg a baktériumok enzimeket és kvórumérzékelő gátlókat termelnek a kvórum kioltásakor.
Az alábbi infografika további összehasonlításokat kínál a kvórumérzékelés és a kvórum kioltása közötti különbségek tekintetében.
Összefoglaló – Kvórumérzékelés kontra kvórum kioltása
A kvórum érzékelése és a kvórum kioltása a baktériumokban végbemenő két természetes mechanizmus. A kvórumérzékelés megkönnyíti a baktériumok közötti kommunikációt és populációsűrűségük érzékelését. Kis molekulákon keresztül, úgynevezett autoinduktorokon keresztül fordul elő. Fontos folyamat a baktériumok számára, mivel segíti a szimbiózist, a virulenciát, a kompetenciát, a konjugációt, az antibiotikum-termelést, a mozgékonyságot, a sporulációt, a nitrogénkötést és a biofilm képződést stb. Eközben a kvórum kioltása a kvórumérzékelés ellen hat. Megzavarja a kvórum érzékelését és leállítja a virulencia génexpressziót. Ezért ez egy antivirulencia mechanizmus. Tehát ez a kvórumérzékelés és a kvórum kioltása közötti különbség összefoglalása.
