Klíčový rozdíl mezi snímáním kvora a zhášením kvora je v tom, že snímání kvora je mechanismus regulace genové exprese používaný bakteriemi ke vzájemné komunikaci a snímání hustoty své buněčné populace, zatímco zhášení kvora je mechanismus bakterií, který působí proti detekuje kvorum a zastaví expresi genu virulence.
Bakterie využívají ke vzájemné komunikaci různé mechanismy. Tyto komunikační mechanismy jim pomáhají cítit hustotu populace a regulovat řadu jejich fyziologických procesů. Quorum sensing je jedním z takových mechanismů, které bakterie intenzivně využívají. Quorum sensing nejen usnadňuje komunikaci a snímání hustoty populace, ale také hraje velkou roli při udržování patogenity bakterií vůči jiným hostitelům, jako jsou lidé. Mechanismy quorum sensing jsou však problematické při kontrole bakteriálních infekcí. Jako řešení lze použít zhášení kvora. Zhášení kvora narušuje snímání kvora bakterií a zastavuje expresi patogenních genů.
Co je Quorum Sensing?
Quorum sensing je mechanismus genové regulace používaný bakteriemi. Využívají tento mechanismus ke komunikaci s bakteriálními buňkami a ke snímání vlastní hustoty populace. Produkují a vylučují malé molekuly známé jako autoinduktory, které snímají hustotu populace. Pomocí této metody regulují expresi genů virulence. Kromě toho jsou autoinduktory malé difúzní signální molekuly, zejména N-acyl-homoserinové laktony (AHL). Spouštějí expresi genů virulence.
Obrázek 01: Quorum Sensing
Snímání kvora je důležité pro mnoho fyziologických aktivit bakterií. Molekuly quorum sensing indukují procesy, jako je symbióza, virulence, kompetence, konjugace, produkce antibiotik, pohyblivost, sporulace, fixace dusíku a tvorba biofilmu atd.
Snímání kvora je navíc běžné u gramnegativních i grampozitivních bakterií. Vylučují však různé molekuly jako autoinduktory. Gramnegativní bakterie zprostředkovávají snímání kvora prostřednictvím acylovaných homoserinových laktonů, zatímco grampozitivní bakterie jej zprostředkovávají prostřednictvím zpracovaných oligopeptidů.
Co je uhašení kvora?
Quorum zhášení je přirozený mechanismus bakterií, který působí proti mechanismu quorum sensing bakterií. Když snímání kvora pomáhá bakteriím exprimovat geny virulence, zhášení kvora je inhibuje. Zhášení kvora je tedy mechanismus, který zastaví expresi genu virulence v patogenních bakteriích. Při zhášení kvora bakterie produkují enzymy a chemické inhibitory, které degradují molekuly snímající kvorum. Při degradaci autoinduktorů ztrácejí bakterie svou schopnost quorum sensing. Zhášení kvora tedy narušuje schopnost patogenu vnímat hustotu buněk a znemožňuje nebo snižuje schopnost spouštět virulentní expresi.
Obrázek 02: Quorum Quenching
Uhašení kvora zastaví snímání kvora několika metodami. Inaktivuje signální enzymy nebo zavádí molekuly, které napodobují signální molekuly a blokují jejich receptory. Kromě toho zhášecí enzymy degradují signální molekuly nebo modifikují signály snímání kvora.
Vzhledem k tomu, že zhášení kvora je přirozený mechanismus, lze jej vyvinout jako přístup k prevenci mikrobiálních onemocnění. Bakteriální komunikace je důležitým aspektem bakteriálních infekcí. Zhášení kvora tedy bude slibným řešením pro rušení bakteriální komunikace, čímž se zabrání bakteriálním onemocněním. Zhášení kvora lze tedy jednoduše definovat jako formu antivirulence.
Jaké jsou podobnosti mezi snímáním kvora a zhášením kvora?
- Oba tyto mechanismy lze pozorovat hlavně u bakterií.
- Jsou to také přirozené mechanismy vyskytující se v bakteriích.
- Navíc oba procesy produkují enzymy, chemikálie atd., které procesy zprostředkovávají.
Jaký je rozdíl mezi Quorum Sensing a Quorum Quenching?
Quorum sensing je proces, který bakterie používají ke vzájemné komunikaci a snímání hustoty své populace. Naproti tomu zhášení kvora je proces, který bakterie používají k narušení snímání kvora. Toto je klíčový rozdíl mezi zjišťováním kvora a zhášením kvora.
Další významný rozdíl mezi snímáním kvora a zhášením kvora je v tom, že bakterie vylučují autoinduktory nebo signály snímání kvora při snímání kvora, zatímco bakterie produkují enzymy a inhibitory snímání kvora při zhášení kvora.
Níže uvedená infografika poskytuje další srovnání s ohledem na rozdíl mezi zjišťováním kvora a zhášením kvora.
Shrnutí – Quorum Sensing vs Quorum Quenching
Detekce kvora a zhášení kvora jsou dva přirozené mechanismy probíhající v bakteriích. Quorum sensing usnadňuje komunikaci mezi bakteriemi a snímání hustoty jejich populace. Vyskytuje se prostřednictvím malých molekul nazývaných autoinduktory. Je to důležitý proces pro bakterie, protože napomáhá symbióze, virulenci, kompetenci, konjugaci, produkci antibiotik, pohyblivosti, sporulaci, fixaci dusíku a tvorbě biofilmu atd. Mezitím zhášení kvora působí proti zjišťování kvora. Narušuje snímání kvora a zastavuje expresi genu virulence. Jedná se tedy o antivirulentní mechanismus. Toto je shrnutí rozdílu mezi zjišťováním kvora a zhášením kvora.
