ქვორუმის ზონდირებასა და კვორუმის ჩაქრობას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ კვორუმის შეგრძნება არის გენის გამოხატვის რეგულირების მექანიზმი, რომელსაც იყენებენ ბაქტერიები ერთმანეთთან კომუნიკაციისთვის და მათი უჯრედების პოპულაციის სიმკვრივის შესაგრძნობად, ხოლო კვორუმის ჩაქრობა არის ბაქტერიების მექანიზმი, რომელიც მუშაობს წინააღმდეგ. ქვორუმის აღქმა და აჩერებს ვირულენტობის გენის ექსპრესიას.
ბაქტერიები იყენებენ სხვადასხვა მექანიზმებს ერთმანეთთან კომუნიკაციისთვის. ეს საკომუნიკაციო მექანიზმები ეხმარება მათ იგრძნონ მოსახლეობის სიმჭიდროვე და მოაწესრიგონ მრავალი ფიზიოლოგიური პროცესი. კვორუმის ზონდირება არის ერთ-ერთი ასეთი მექანიზმი, რომელსაც ძლიერად იყენებენ ბაქტერიები.კვორუმის შეგრძნება არა მხოლოდ აადვილებს კომუნიკაციას და პოპულაციის სიმკვრივის შეგრძნებას, არამედ ის ასევე დიდ როლს თამაშობს ბაქტერიების პათოგენურობის შენარჩუნებაში სხვა მასპინძლების მიმართ, როგორიცაა ადამიანები. თუმცა, კვორუმის სენსორული მექანიზმები პრობლემურია ბაქტერიული ინფექციების კონტროლში. როგორც გამოსავალი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას კვორუმის ჩაქრობა. კვორუმის ჩაქრობა ხელს უშლის ბაქტერიების კვორუმის შეგრძნებას და აფერხებს პათოგენური გენების გამოხატვას.
რა არის Quorum Sensing?
კვორუმის შეგრძნება არის გენის რეგულირების მექანიზმი, რომელსაც იყენებენ ბაქტერიები. ისინი იყენებენ ამ მექანიზმს ბაქტერიულ უჯრედებთან კომუნიკაციისთვის და საკუთარი პოპულაციის სიმკვრივის შესაგრძნობად. ისინი აწარმოებენ და გამოყოფენ მცირე მოლეკულებს, რომლებიც ცნობილია როგორც ავტოინდუქტორები, რათა იგრძნონ მოსახლეობის სიმკვრივე. ამ მეთოდის გამოყენებით ისინი არეგულირებენ ვირულენტობის გენების გამოხატვას. უფრო მეტიც, ავტოინდუქტორები არის მცირე დიფუზიური სასიგნალო მოლეკულები, ძირითადად N-აცილ-ჰომოსერინის ლაქტონები (AHL). ისინი იწვევენ ვირულენტობის გენების გამოხატვას.
სურათი 01: Quorum Sensing
კვორუმის შეგრძნება მნიშვნელოვანია ბაქტერიების მრავალი ფიზიოლოგიური აქტივობისთვის. კვორუმის სენსორული მოლეკულები იწვევენ პროცესებს, როგორიცაა სიმბიოზი, ვირულენტობა, კომპეტენცია, კონიუგაცია, ანტიბიოტიკების წარმოება, მოძრაობა, სპორულაცია, აზოტის ფიქსაცია და ბიოფილმის ფორმირება და ა.შ.
უფრო მეტიც, კვორუმის შეგრძნება ხშირია როგორც გრამუარყოფით, ასევე გრამდადებით ბაქტერიებში. თუმცა, ისინი გამოყოფენ სხვადასხვა მოლეკულებს, როგორც ავტოინდუქტორებს. გრამუარყოფითი ბაქტერიები შუამავლობენ კვორუმის შეგრძნებას აცილირებული ჰომოსერინის ლაქტონების მეშვეობით, ხოლო გრამდადებითი ბაქტერიები მას შუამავლობენ დამუშავებული ოლიგო-პეპტიდების მეშვეობით.
რა არის კვორუმის ჩაქრობა?
კვორუმის ჩაქრობა არის ბაქტერიების ბუნებრივი მექანიზმი, რომელიც მუშაობს ბაქტერიების კვორუმის სენსორული მექანიზმის საწინააღმდეგოდ.როდესაც კვორუმის შეგრძნება ეხმარება ბაქტერიებს ვირულენტობის გენების გამოხატვაში, კვორუმის ჩაქრობა აფერხებს მას. ამრიგად, კვორუმის ჩაქრობა არის მექანიზმი, რომელიც აჩერებს პათოგენურ ბაქტერიებში ვირულენტობის გენის ექსპრესიას. კვორუმის ჩაქრობისას ბაქტერიები წარმოქმნიან ფერმენტებს და ქიმიურ ინჰიბიტორებს კვორუმის სენსორული მოლეკულების დასაშლელად. აუტოინდუქტორების დეგრადაციისას ბაქტერიები კარგავენ კვორუმის აღქმის უნარს. მაშასადამე, კვორუმის ჩაქრობა არღვევს პათოგენის უნარს შეიგრძნოს მისი უჯრედის სიმკვრივე და გამორთავს ან ამცირებს ვირულენტური გამოხატვის გამოწვევის შესაძლებლობას.
სურათი 02: კვორუმის ჩაქრობა
კვორუმის ჩაქრობა აჩერებს კვორუმის შეგრძნებას რამდენიმე მეთოდით. ის ააქტიურებს სასიგნალო ფერმენტებს ან ნერგავს მოლეკულებს, რომლებიც ბაძავენ სასიგნალო მოლეკულებს და ბლოკავს მათ რეცეპტორებს. გარდა ამისა, ჩამქრალი ფერმენტები ანგრევს სასიგნალო მოლეკულებს ან ცვლის კვორუმის სენსორულ სიგნალებს.
ვინაიდან კვორუმის ჩაქრობა ბუნებრივი მექანიზმია, ის შეიძლება განვითარდეს მიკრობული დაავადებების პრევენციის მიდგომად. ბაქტერიული კომუნიკაცია ბაქტერიული ინფექციების მნიშვნელოვანი ასპექტია. აქედან გამომდინარე, კვორუმის ჩაქრობა პერსპექტიული გამოსავალი იქნება ბაქტერიული კომუნიკაციის ჩარევისთვის, რითაც თავიდან აიცილებს ბაქტერიულ დაავადებებს. ამრიგად, კვორუმის ჩაქრობა შეიძლება უბრალოდ განისაზღვროს, როგორც ანტივირუსულობის ფორმა.
რა მსგავსებაა Quorum Sensing-სა და Quorum Quenching-ს შორის?
- ორივე ეს მექანიზმი ძირითადად გვხვდება ბაქტერიებში.
- ისინი ასევე ბუნებრივი მექანიზმებია, რომლებიც გვხვდება ბაქტერიებში.
- უფრო მეტიც, ორივე პროცესი წარმოქმნის ფერმენტებს, ქიმიკატებს და ა.შ. პროცესების შუამავლებისთვის.
რა განსხვავებაა Quorum Sensing-სა და Quorum Quenching-ს შორის?
კვორუმის ზონდირება არის პროცესი, რომელსაც ბაქტერიები იყენებენ ერთმანეთთან კომუნიკაციისა და მათი მოსახლეობის სიმკვრივის შესაგრძნობად. ამის საპირისპიროდ, კვორუმის ჩაქრობა არის პროცესი, რომელსაც ბაქტერიები იყენებენ კვორუმის შეგრძნების დარღვევისთვის. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება კვორუმის ზონდირებასა და კვორუმის ჩაქრობას შორის.
უფრო მეტიც, კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება კვორუმის შეგრძნებასა და კვორუმის ჩაქრობას შორის არის ის, რომ ბაქტერიები გამოყოფენ აუტოინდუქტორებს ან კვორუმის სენსორულ სიგნალებს კვორუმის შეგრძნებისას, ხოლო ბაქტერიები აწარმოებენ ფერმენტებს და კვორუმის შეგრძნების ინჰიბიტორებს კვორუმის ჩაქრობისას.
ქვემოთ ინფოგრაფიკაში მოცემულია მეტი შედარება კვორუმის ზონდირებასა და კვორუმის ჩაქრობას შორის განსხვავებასთან დაკავშირებით.
შეჯამება – კვორუმის განცდა vs კვორუმის ჩაქრობა
კვორუმის შეგრძნება და კვორუმის ჩაქრობა არის ორი ბუნებრივი მექანიზმი, რომელიც მიმდინარეობს ბაქტერიებში. კვორუმის ზონდირება ხელს უწყობს ბაქტერიებს შორის კომუნიკაციას და მათი მოსახლეობის სიმკვრივის აღქმას. ეს ხდება მცირე მოლეკულების მეშვეობით, რომელსაც ეწოდება ავტოინდუქტორები. ეს მნიშვნელოვანი პროცესია ბაქტერიებისთვის, რადგან ის ხელს უწყობს სიმბიოზს, ვირულენტობას, კომპეტენციას, კონიუგაციას, ანტიბიოტიკების წარმოებას, მოძრაობას, სპორულაციას, აზოტის ფიქსაციას და ბიოფილმის ფორმირებას და ა.შ.იმავდროულად, კვორუმის ჩაქრობა მუშაობს კვორუმის შეგრძნების საწინააღმდეგოდ. ის არღვევს კვორუმის შეგრძნებას და აფერხებს ვირულენტობის გენის გამოხატვას. აქედან გამომდინარე, ეს არის ანტივირუსული მექანიზმი. ასე რომ, ეს არის კვორუმის ზონდირებასა და კვორუმის ჩაქრობას შორის სხვაობის შეჯამება.
