Klíčový rozdíl mezi protoplasty a sféroplasty je v tom, že protoplasty jsou rostlinné nebo mikrobiální buňky vytvořené úplným odstraněním buněčné stěny, zatímco sféroplasty jsou rostlinné nebo mikrobiální buňky vytvořené částečným odstraněním buněčné stěny.
Buněčná stěna je strukturální a obranná vrstva, která obklopuje některé typy buněk. Nachází se vně buněčné membrány. Může být tuhý, pružný nebo tuhý. Buněčná stěna normálně poskytuje buňkám strukturální podporu a ochranu. Navíc může fungovat jako filtrační mechanismus. Buněčné stěny v živočišných buňkách chybí. Ale buněčné stěny jsou přítomny v jiných organismech, jako jsou řasy, houby, rostliny a bakterie. Protoplasty a sféroplasty jsou dvě změněné formy rostlinných nebo mikrobiálních buněk, z nichž byla zcela nebo částečně odstraněna buněčná stěna.
Co jsou protoplasty?
Protoplasty vznikají odstraněním buněčné stěny z buněk rostlin, bakterií nebo hub mechanickými, chemickými nebo enzymatickými prostředky. Protoplast je biologický termín, který poprvé zavedl Hanstein v roce 1880. Existují různé enzymy, které jsou dostupné při izolaci protoplastů enzymatickými prostředky. Buněčné stěny jsou obvykle tvořeny různými polysacharidy. Protoplasty mohou být vytvořeny degradací buněčných stěn směsí vhodných enzymů degradujících polysacharidy. Příklady některých z těchto enzymů jsou celuláza, pektináza, xylanáza (rostlinné buňky), lysozym, N,O-diacetylmuramidáza, lysostaphin (grampozitivní bakterie) a chitináza (buňky hub). Po následném natrávení buněčné stěny se protoplast stává velmi citlivým na osmotický stres. Proto musí být štěpení buněčné stěny a skladování protoplastů prováděno v izotonickém roztoku, aby se zabránilo prasknutí plazmatické membrány.
Obrázek 01: Protoplasty
Protoplasty jsou navíc cenné výzkumné nástroje, které lze použít v široké řadě aplikací. Aplikace protoplastů jsou studium membránové biologie, somaklonálních variací v rostlinných tkáních, transformace DNA, šlechtění rostlin (hybridní tkáňové kultury) a fluorescenčně aktivované třídění buněk (FACS).
Co jsou sféroplasty?
Sferoplasty jsou rostlinné nebo mikrobiální buňky vytvořené částečným odstraněním buněčných stěn. Sféroplasty jsou obvykle vyrobeny z bakteriálních buněk, jako jsou gramnegativní bakterie a houbových buněk, jako jsou kvasinky. Sféroplasty si uchovávají pouze část své buněčné stěny. V případě gramnegativních bakteriálních sféroplastů byla odstraněna peptidoglykanová složka buněčné stěny, ale složka vnější membrány odstraněna nebyla. Způsob, který se používá k vytvoření sféroplastu, závisí na typu buňky. Plísňové buňky se mohou tvořit po ošetření chitinázou, lytikasou nebo p-glukuronidázou, zatímco rostlinné buňky tvoří sféroplasty po ošetření pektinázou, celulázou a xylanázou. Kromě toho se bakteriální sféroplasty tvoří po léčbě antibiotiky, jako jsou fosfomycin, vankomycin, moenomycin, laktivicin a β-laktamová antibiotika. Gramnegativní bakterie mohou být také ošetřeny lysozymem v přítomnosti EDTA za vzniku sféroplastů.
Obrázek 02: Sféroplasty
Různé aplikace sféroplastů zahrnují objev antibiotik, která inhibují biosyntézu buněčné stěny, studium funkce bakteriálních iontových kanálů pomocí techniky zvané patch clamp, transfekce živočišných buněk a usnadnění buněčné lýzy.
Jaké jsou podobnosti mezi protoplasty a sféroplasty?
- Protoplasty a sféroplasty jsou dvě změněné formy rostlinných nebo mikrobiálních buněk, z nichž byla zcela nebo částečně odstraněna buněčná stěna.
- Oba mají kulovitý tvar.
- Oba jsou extrémně citlivé na osmotický a mechanický šok.
- Natrávení buněčné stěny a skladování obou musí být provedeno v izotonickém roztoku, aby se zabránilo prasknutí plazmatické membrány.
- Normálně se připravují v laboratorních podmínkách.
- Mají širokou škálu použití.
Jaký je rozdíl mezi protoplasty a sféroplasty?
Protoplasty jsou rostlinné nebo mikrobiální buňky vytvořené úplným odstraněním buněčné stěny, zatímco sféroplasty jsou rostlinné nebo mikrobiální buňky vytvořené částečným odstraněním buněčné stěny. Toto je klíčový rozdíl mezi protoplasty a sféroplasty. Kromě toho jsou protoplasty ohraničeny jednou membránou, zatímco sféroplasty jsou ohraničeny dvěma membránami.
Níže uvedená infografika představuje rozdíly mezi protoplasty a sféroplasty ve formě tabulky pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Protoplasty vs Spheroplasty
Protoplasty a sféroplasty označují změněné formy rostlinných, bakteriálních nebo houbových buněk. Protoplasty jsou rostlinné nebo mikrobiální buňky vytvořené úplným odstraněním buněčné stěny, zatímco sféroplasty jsou rostlinné nebo mikrobiální buňky vytvořené částečným odstraněním buněčné stěny. Toto shrnuje rozdíl mezi protoplasty a sféroplasty.
