Kľúčový rozdiel medzi snímaním kvóra a zhášaním kvóra je v tom, že snímanie kvóra je mechanizmus regulácie génovej expresie, ktorý využívajú baktérie na vzájomnú komunikáciu a snímanie hustoty ich bunkovej populácie, zatiaľ čo zhášanie kvóra je mechanizmus baktérií, ktorý pôsobí proti snímanie kvóra a zastaví expresiu génu virulencie.
Baktérie využívajú na vzájomnú komunikáciu rôzne mechanizmy. Tieto komunikačné mechanizmy im pomáhajú cítiť hustotu obyvateľstva a regulovať mnohé z ich fyziologických procesov. Kvórum sensing je jedným z takýchto mechanizmov, ktorý vo veľkej miere využívajú baktérie. Quorum sensing nielen uľahčuje komunikáciu a snímanie hustoty populácie, ale tiež hrá veľkú úlohu pri udržiavaní patogenity baktérií voči iným hostiteľom, ako sú ľudia. Mechanizmy quorum sensing sú však problematické pri kontrole bakteriálnych infekcií. Ako riešenie možno použiť zhášanie kvóra. Utlmenie kvóra narúša snímanie kvóra baktérií a zastavuje expresiu patogénnych génov.
Čo je Quorum Sensing?
Quorum sensing je mechanizmus génovej regulácie používaný baktériami. Využívajú tento mechanizmus na komunikáciu s bakteriálnymi bunkami a snímanie vlastnej hustoty populácie. Produkujú a vylučujú malé molekuly známe ako autoinduktory na snímanie hustoty obyvateľstva. Pomocou tejto metódy regulujú expresiu génov virulencie. Okrem toho sú autoinduktory malé difúzne signálne molekuly, najmä N-acyl-homoserínové laktóny (AHL). Spúšťajú expresiu génov virulencie.
Obrázok 01: Quorum Sensing
Snímanie kvóra je dôležité pre mnohé fyziologické aktivity baktérií. Molekuly snímajúce kvórum indukujú procesy ako symbióza, virulencia, kompetencia, konjugácia, produkcia antibiotík, pohyblivosť, sporulácia, fixácia dusíka a tvorba biofilmu atď.
Navyše, snímanie kvóra je bežné u gramnegatívnych aj grampozitívnych baktérií. Vylučujú však rôzne molekuly ako autoinduktory. Gramnegatívne baktérie sprostredkúvajú snímanie kvóra prostredníctvom acylovaných homoserínových laktónov, zatiaľ čo grampozitívne baktérie ho sprostredkovávajú prostredníctvom spracovaných oligopeptidov.
Čo je utlmenie kvóra?
Utlmenie kvóra je prirodzený mechanizmus baktérií, ktorý pôsobí proti mechanizmu snímania kvóra baktérií. Keď snímanie kvóra pomáha baktériám exprimovať gény virulencie, zhášanie kvóra ho inhibuje. Utlmenie kvóra je teda mechanizmus, ktorý zastaví expresiu génu virulencie v patogénnych baktériách. Pri zhášaní kvóra baktérie produkujú enzýmy a chemické inhibítory na degradáciu molekúl snímajúcich kvórum. Po degradácii autoinduktorov strácajú baktérie svoju schopnosť snímania kvóra. Preto zhášanie kvóra narúša schopnosť patogénu vnímať hustotu svojich buniek a znemožňuje alebo znižuje schopnosť spúšťania virulentnej expresie.
Obrázok 02: Utlmenie kvóra
Uhasenie kvóra zastaví zisťovanie kvóra niekoľkými metódami. Inaktivuje signálne enzýmy alebo zavádza molekuly, ktoré napodobňujú signálne molekuly a blokujú ich receptory. Okrem toho zhášacie enzýmy degradujú signálne molekuly alebo modifikujú signály snímania kvóra.
Vzhľadom na to, že utlmenie kvóra je prirodzený mechanizmus, možno ho vyvinúť ako prístup na prevenciu mikrobiálnych chorôb. Bakteriálna komunikácia je dôležitým aspektom bakteriálnych infekcií. Preto bude zhášanie kvóra sľubným riešením na rušenie bakteriálnej komunikácie, čím sa zabráni bakteriálnym ochoreniam. Utlmenie kvóra teda možno jednoducho definovať ako formu antivirulencie.
Aké sú podobnosti medzi snímaním kvóra a utlmovaním kvóra?
- Oba tieto mechanizmy sú viditeľné hlavne u baktérií.
- Sú to tiež prirodzené mechanizmy vyskytujúce sa v baktériách.
- Okrem toho oba procesy produkujú enzýmy, chemikálie atď. na sprostredkovanie procesov.
Aký je rozdiel medzi snímaním kvóra a utlmovaním kvóra?
Quorum sensing je proces, ktorý baktérie používajú na vzájomnú komunikáciu a snímanie hustoty svojej populácie. Naproti tomu zhášanie kvóra je proces, ktorý baktérie používajú na narušenie snímania kvóra. Toto je kľúčový rozdiel medzi zisťovaním kvóra a zhášaním kvóra.
Ďalším významným rozdielom medzi snímaním kvóra a zhášaním kvóra je to, že baktérie vylučujú autoinduktory alebo signály snímania kvóra pri snímaní kvóra, zatiaľ čo baktérie produkujú enzýmy a inhibítory snímania kvóra pri zhášaní kvóra.
Informačná grafika nižšie poskytuje ďalšie porovnania, pokiaľ ide o rozdiel medzi zisťovaním kvóra a zhášaním kvóra.
Súhrn – Quorum Sensing vs. Quorum Quenching
Detekcia kvóra a zhášanie kvóra sú dva prirodzené mechanizmy, ktoré prebiehajú v baktériách. Snímanie kvóra uľahčuje komunikáciu medzi baktériami a snímanie hustoty ich populácie. Vyskytuje sa prostredníctvom malých molekúl nazývaných autoinduktory. Je to dôležitý proces pre baktérie, pretože pomáha pri symbióze, virulencii, kompetencii, konjugácii, produkcii antibiotík, motilite, sporulácii, fixácii dusíka a tvorbe biofilmu atď. Medzitým zhášanie kvóra pôsobí proti zisťovaniu kvóra. Narúša snímanie kvóra a zastavuje expresiu génu virulencie. Ide teda o antivirulentný mechanizmus. Toto je zhrnutie rozdielu medzi zisťovaním kvóra a zhášaním kvóra.
