Зміни швидкості росту викликають адаптивну відповідь

Роль генів, які індукуються при осмотичному стресі

При адаптації до осмотичного стресу у бактерій спостерігаються зміни в експресії генів. Осмотичний стрес викликають багаточисельні цитоплазматичні ефекти, кожен з яких може діяти як сигнал до адаптивної генної експресії. Два фактори, що впливають на експресію генів у ентеробактерій, ─ це зміна топології ДНК і підвищений рівень синтезу сигма-фактора σ38, який відповідає за експресію генів в залежності від фази росту. Крім того, як первинними, так і вторинними стимулами генної експресії можуть служити тимчасові зміни внутрішньоклітинного рН і більш довготривалі зміни концентрації розчинних речовин, таких як глутамат калію, бетаїн, поліаміни. Під час викликаного осмотичним стресом припинення росту, тимчасові зміни в метаболізмі можуть призводити до утворення токсичних побічних продуктів, які викликають індукцію інших регуляторних відповідей, таких як репарація ДНК або розкладання пероксидів. Багато хто з генів, активність яких індукується зміною осмолярності середовища, виконують очевидну адаптивну функцію (наприклад, гени системи біосинтеза або перенесення специфічних осморегуляторних речовин). Інші гени, які активуються в умовах осмотичного стресу, настільки очевидної функції не виявляють. Отже, набір сигналів, що виникають при осмотичному стресі, призводить до експресії ряду генів, частина з яких не істотна для осмоадаптації, але виконує функцію підготовки клітин до більш ефективної протидії іншим стресовим факторам.

Більшість бактерій здатні рости з різними швидкостями в залежності від присутності необхідних поживних речовин в середовищі і значень фізичних параметрів, таких як температура, рН і осмотичний тиск. Зміну швидкості росту обумовлює ряд адаптивних феноменів, зокрема підвищення рівня синтезу сигма-фактора σ38, від якого залежить експресія багатьох генів, важливих для виживання в екстремальних умовах. Отже, від швидкості росту клітини безпосередньо перед стресом в основному залежить її подальше виживання.

У природних місцеперебуваннях швидкість росту обмежена наявністю специфічних поживних речовин, і один з найбільш часто використовуваних мікроорганізмами стресів ─ це голодування. Умови голодування, які спричинені недоліком поживних речовин, викликають у бактерій безліч фізіологічних змін ─ при короткочасному голодуванні ─ негайну строгу відповідь, при більш тривалому ─ перехід у спочиваючий стан. При голодуванні підвищується швидкість повороту білків і синтезу нових білків, багато з яких асоційовані з відповідями на інші стреси. Клітини стають одночасно стійкими до різним стресам, таким як окислювальний, осмотичний, кислотний, тепловий та електрофільний; у деяких бактерій властивість патогенності проявляється лише після короткого періоду голодування.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Для ослаблення осмотичного стресу в клітинах бактерій накопичуються осморегуляторні речовини	\|	При голодуванні в клітинах відбуваються суттєві фізіологічні зміни

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.