Endospor
Endospor Ă€r en unik struktur som frĂ€mst gram-positiva bakterier kan bilda. Det Ă€r ett stadium en bakterie kan gĂ„ in i som en försvarsmekanism som kallas sporulering och det tar 8â10 timmar. Under processen bildas ett tjockt lager av peptidoglykan samt en sporkappa runt en kopia av bakteriens DNA samt lite cytoplasma. Cellen gör sig av med det mesta av sitt vatten och lagrar istĂ€llet stora mĂ€ngder dipikolinsyra, kalcium och DNA-bindande proteiner. I sporstadiet Ă€r bakterien ej reproduktiv utan Ă€r vilande. Under gynnsamma förutsĂ€ttningar, till exempel ökad nĂ€ringstillgĂ„ng, kan bakterien gĂ„ ur sporstadiet och börja sin tillvĂ€xt. Endosporer Ă€r extremt tĂ„liga och kan klara av uttorkning, hetta, strĂ„lning och dödliga kemikalier. PĂ„ grund av sin förmĂ„ga att klara extrema förhĂ„llanden kan endosporerna vĂ„lla stora problem inom livsmedelsindustrin.[1]
UpptÀckt
[redigera | redigera wikitext]Endosporers bildande och utvÀxt upptÀcktes första gÄngen av Ferdinand Cohn, en tysk botaniker. Genom sina observationer kunde han motbevisa dÄtida forskares teori om att uppkomsten av endosporer var spontan. Han förklarade bakteriernas snabba Äteruppkomst i kokta kolvar av höinfusioner med att det inuti bakterierna bildats termoresistenta sporer och att de dÀrmed kunde överleva kokningen, och sedan ÄtergÄ till ett reproduktivt stadium. SÄledes motbevisade han Àven andra forskares antagande om att alla bakterierna i kolven dött av vÀrmen. [2]
Sporulering
[redigera | redigera wikitext]Sporbildande bakterier har tvÄ cykler; en vegetativ cykel och en sporuleringscykel, som aktiveras vid behov. Generellt sett pÄbörjar sporuleringen under stationÀrfasen, dÄ det Àr brist pÄ nÀringsÀmnen, exempelvis kol eller kvÀve. I sÀllsynta fall kan sporer Àven bildas dÄ nÀringsÀmnen finns tillgÀngliga.[3]
NÀr sporulering pÄbörjas i en population dör mÄnga av de icke-sporulerande bakterierna, sÄ att nÀring frisÀtts till de sporulerande bakterierna.[4]
Först replikeras DNA och formar en lÄng, kompakt, axiell nukleoid. De tvÄ kromosomerna som bildats vid replikationen separeras och förflyttar sig till varsin del av cellen.[3] Endosporer kan bildas i olika delar av cellen, antingen centralt eller i ena Àndan av cellen. Det kan Àven ske med eller utan uppsvÀllning.[5]
Det DNA som befinner sig i delen dÀr sporen ska bildas initierar processen. Det mesta av RNA och nÄgra proteiner frÄn cytoplasman samlas runt DNA. De kommer tillsammans utgöra kÀrnan, den levande delen av sporen. KÀrnan innehÄller dipikolinsyra och kalciumjoner, vilket troligtvis bidrar till endosporens termoresistens genom att de stabiliserar proteinstrukturer. En skiljevÀgg, som bestÄr av ett cellmembran, vÀxer runt kÀrnan sÄ att den skyddas av ett dubbelt membranlager. BÄda dessa lager syntetiserar sedan peptidoglykan som avges till det periplasmiska rummet. Detta laminerade lager av peptidoglykan och cellmembran kallas bark eller cortex, och skyddar kÀrnan mot förÀndringar i osmotiskt tryck, vilket bland annat kan orsakas av torka. Samtidigt omsluts cortex av en sporkappa som tillverkas av modercellen. Det bestÄr av keratinliknande protein, som Àr motstÄndskraftigt mot mÄnga kemikalier.[3]
Samtidigt som anlÀggandet av bark och sporkappa sker en omfattande dehydrering av sporen. Bristen pÄ vatten bidrar, tillsammans med dipikolinsyran och kalciumjonerna, till endosporens termoresistens eftersom vatten Àr en förutsÀttning för hydrolys av DNA och proteiner, vilket Àr en viktig anledning till att vÀrme sÄ effektivt dödar bakterier. Slutligen lyserar modercellen sÄ att endosporen frigörs.[4]
Endosporbildande bakterier
[redigera | redigera wikitext]FörmÄgan att bilda endosporer har frÀmst observerats hos grampositiva bakterier, med nÄgra fÄ undantag[6]. Exempel pÄ sporbildande slÀkten:
- Geobacillus
Germinering
[redigera | redigera wikitext]Germinering kallas den process dÄ en endospor utvecklas till en vegetativ cell, och den sker i tre steg.
Första steget Àr aktiveringen, och krÀver ett sÄ kallat chockartat medel som skadar sporkappan, exempelvis lÄgt pH eller vÀrme. Utan det chockartade medlet sker germineringen lÄngsamt eller inte alls.
Andra steget, den egentliga germineringen, krÀver ett germineringsmedel sÄsom aminosyran alanin eller vissa oorganiska joner. Medlet penetrerar den skadade sporkappan och det yttre lagret av peptidoglykan bryts ner, sÄ att delarna frigörs i mediet. Den levande cellen, som befunnit sig inuti kÀrnan, tar in en stor mÀngd vatten och förlorar dÄ sin motstÄndskraft mot vÀrme, fÀrgning samt sin förmÄga att böja av ljusstrÄlar.
Vid det tredje steget, utvÀxten, börjar proteiner och RNA syntetiseras, och efter ca 1 h börjar syntesen av DNA. Slutligen genomförs en celldelning.[3]
Fotnoter
[redigera | redigera wikitext]- â Bauman, R. (2012) Mikrobiology with diseases by bodysystem. 3.uppl. San Francisco: Pearson Education
- â âFerdinand Cohnâ. http://school.eb.co.uk/?target=%2Flevels%2Fadvanced%2Farticle%2F24676. LĂ€st 23 november 2015.
- 1 2 3 4 Black, Jacquelyn G (2005). Microbiology: Principles and Explorations. ISBN 0-471-42084-0. https://archive.org/details/microbiology00jacq
- 1 2 3 Carlson, Karin; Linder, Claës (2012). Introduktion till mikrobiologi - med inriktning mot naturvetare och farmaceuter. ISBN 978-91-44-07571-6
- â Thougaard, Herluf; Varlund, Verner; MĂžller Madsen, Rene (2007). GrundlĂ€ggande mikrobiologi. ISBN 978-91-44-00621-5
- â Poehlein, Anja; Gottschalk, Gerhard; Daniel, Rolf. âFirst Insights into the Genome of the Gram-Negative, Endospore-Forming Organism Sporomusa ovata Strain H1 DSM 2662â (pĂ„ engelska). Genome Announcements 1 (5): sid. e00734â13. doi:. ISSN 2169-8287. Arkiverad frĂ„n originalet den 2 juni 2018. https://web.archive.org/web/20180602144757/http://genomea.asm.org/content/1/5/e00734-13. LĂ€st 2 mars 2017.
