Caractéristiques des spores bactériennes, structure, formation

Le Spores bactériennes Ce sont des structures de résistance procaryote produites par les bactéries pour soutenir et survivre dans des conditions environnementales défavorables. Une fois que les conditions environnementales sont favorables, ils donnent naissance à une nouvelle personne.

La synthèse des spores bactériennes est donnée par un processus appelé sporulation. La sporulation est stimulée par la pénurie de nutriments (sources de carbone et d'azote) dans l'environnement dans lequel certains types de bactéries vivent.

Photographie d'une observation microscopique d'eubactéries et de ses spores teintes en vert (source: Doc. Rnd. Josef Reischig, CSC. / Cc by-sa (https: // creveVecommons.Org / licences / by-sa / 3.0), via Wikimedia Commons)

Dans tous les écosystèmes de la biosphère, nous trouvons de nombreuses espèces différentes de bactéries et la plupart produisent des spores. Les bactéries sont des organismes procaryotes, c'est-à-dire qu'ils sont caractérisés par un microscopie unicellulaire, manquant d'organites membraneux internes et pour avoir une paroi cellulaire, entre autres choses.

Nos connaissances générales sur les bactéries sont qu'ils sont des agents provoquant de nombreuses maladies (agents étiologiques), car ils sont capables de proliférer dans d'autres organismes vivants, provoquant des infections et déstabilisant le fonctionnement de leur système physiologique.

Par conséquent, de nombreux protocoles de stérilisation des industries humaines, principalement de l'industrie pharmaceutique, agricole et alimentaire, se concentrent sur la réduction, le contrôle et l'extermination de ces micro-organismes et leurs spores des surfaces des produits qui sont commercialisés par les différents marchés.

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Caractéristiques des spores bactériennes

Bacillus anthracis Spores, provoquant une maladie de l'anthrax

Endurance

Les spores bactéries sont des structures extrêmement résistantes, conçues pour soutenir différents types de «stress» environnemental tels que des températures élevées, une déshydratation, un rayonnement solaire ou la présence de différents composés chimiques.

Couches

En règle générale, les spores bactériennes sont enveloppées dans 6 couches différentes; Bien que ceux-ci puissent varier selon les espèces de bactéries. Ces 6 couches sont:

• Exosporium (dans certaines espèces, cette couche n'est pas présente)
• Couche externe de la spore
• La couche intérieure de Spore
• Cortex
• Paroi cellulaire des cellules germinales
• Membrane de cellules germinales plasmatiques

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Composants

À l'intérieur de chaque spore bactérienne, il y a tous les composants essentiels pour former un individu similaire (sinon identique) à celui qui a donné naissance. Ces éléments se distinguent:

• ARN de différents types, essentiel à l'établissement de la nouvelle cellule bactérienne. Certains d'entre eux sont l'ARN ribosomal, les ARN de transfert, les ARN messager, entre autres.
• ADN génomique, avec des informations génétiques pour "déterminer" toutes les structures et fonctions de la cellule. Les spores peuvent également avoir de l'ADN plasmatique, qui est l'ADN extracromosomique.
• Calcium, manganèse, phosphore et autres ions et cofacteurs pour le bon fonctionnement des enzymes, ainsi que pour le maintien de l'homéostasie cellulaire de l'individu futur.

Reproduction asexuée

Les spores sont considérées comme une forme asexuée de reproduction, car plusieurs fois les conditions deviennent défavorables en raison d'une croissance excessive de la population et des bactéries qui perçoivent le stimulus de la pénurie de ressources commencent la sporulation.

Il est important de comprendre que toutes les spores bactériennes donnent naissance à des individus génétiquement identiques à celui qui leur a donné d'origine, de sorte qu'ils sont considérés comme une forme de reproduction asexuée est parfaitement valide.

Structure

Protoplaste

Dans la partie la plus interne des spores bactériennes se trouve le protoplaste, également connu sous le nom de "noyau des spores" ou la "cellule germinale".

La structure externe de la spore est conçue avec la fonction primaire de la protection du protoplaste, dans lequel le cytoplasme, l'ADN et les molécules d'ARN, les protéines, les enzymes, les cofacteurs, les ions, les sucres, etc., qui sont nécessaires au maintien métabolique des bactéries.

La membrane cellulaire

La première couche entourant le protoplaste est la membrane cellulaire, composée de lipides et de protéines. Il a de nombreuses structures spécialisées dans l'interaction avec les couvertures les plus externes, afin de percevoir les stimuli de l'environnement reçus par ces.

Schéma représentatif d'une spore bactérienne. Les différentes "couches" sont montrées: l'exosporium, les couvertures (tunique), le cortex, le mur de la spore, la membrane, le cytosol et l'ADN (source: videobiotechno / cc by-sa (https: // CreativeComons.Org / licences / by-sa / 4.0) via Wikimedia Commons)

Membrane cellulaire

La paroi cellulaire interne et externe, qui sont les couches qui précèdent la membrane cellulaire, ont la structure typique de la paroi cellulaire des bactéries: elles sont principalement composées de l'hétéropolysaccharide appelé peptidoglycane (N-Glycosamine et acétyle acide N-Murmica acétyl).

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Cortex

Le cortex couvrant les murs que nous mentionnons est le cortex, qui est composé de grandes chaînes de peptidoglycanes (avec une proportion entre 45 et 60% des déchets de déchets de murmure).

Sur le cortex se trouvent la couche interne et externe des spores bactériennes, composées de protéines avec des fonctions spécialisées pour désactiver les enzymes et les agents chimiques toxiques qui pourraient endommager les spores. La dysmutase et la catalase sont deux des enzymes les plus abondantes dans cette couche.

Exosporium

L'exospor (qui n'est pas produit par toutes les espèces) est formé par des protéines et des glycoprotéines qui bloquent l'accès de grandes protéines telles que les anticorps, par exemple. On pense que cette couche se trouve dans les bactéries qui dépendent d'un caractère pathogène pour survivre.

Formation des spores bactériennes

Image microscopique de Bacillus subtilis. Les structures ovales inchangées sont des spores. Source: y également (téléchargeur d'origine) / cc by-s (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /)

La formation de spores commence lorsque les cellules bactériennes activent la route génétique qui contrôle les fonctions de sporulation. Ces gènes sont activés par des facteurs de protéines et de transcription qui détectent les changements environnementaux (ou la transition "favorable" à "défavorable").

Le modèle classique utilisé pour l'étude de la formation d'une spore bactérienne est celui observé dans Bacillus subtilis, qui est subdivisé en 7 étapes. Cependant, la formation de spores dans chaque espèce bactérienne a ses particularités et peut impliquer plus ou moins d'étapes.

Les étapes de la sporulation peuvent être facilement appréciables, à l'aide d'un microscope et en observant les cellules qui se développent dans des environnements avec des pénuries de nutriments. Nous pouvons décrire ces étapes plus ou moins comme suit:

Ce 1: croissance cellulaire

La cellule augmente son volume cytosolique au moins trois fois dans une période relativement courte.

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Étape 2: Duplication de l'ADN bactérien

Concomitant avec l'augmentation du volume cytosolique, le génome de la bactérie duplique par mitose. À la fin de la myitose, le génome "maternel" s'aligne sur l'un des pôles de la cellule, tandis que le "fils" ou le génome résultant est aligné vers le pôle opposé.

Étape 3: Division des membranes cellulaires

La membrane cellulaire commence à se limiter très près du poteau où se trouve le génome "fils" produit pendant la mitose. Cette contraction se termine en isolant le génome résultant du reste du cytosol cellulaire.

Étape 4: Évagination d'une deuxième membrane cellulaire (Formation Foresque)

Le segment formé par la membrane cellulaire contrainte est renforcé par une autre partie de la membrane cellulaire, formant une double membrane et donnant naissance à une spore immature connue sous le nom de "Forempora".

Étape 5: Formation du cortex

La cellule bactérienne augmente la production de déchets d'acide murmique. Ceux-ci sont destinés à la surface qui couvre les contre-anciens, générant une couche de protection supplémentaire. Une fois la formation de cette couche terminée, Forempora est appelée l'Exospore.

Étape 6: Couvoirs intérieurs et extérieurs des spores

Les augmentations de la production d'acide murale visent également à former deux couches d'une composition similaire de peptidoglycane à celle de la paroi cellulaire des bactéries. Ces deux couches formeront la couverture interne et externe de l'exospora et la transformeront en endospora.

Étape 7: Sortie d'Endospapora

La dernière étape de la sporulation ou de la formation des spores est la libération. La paroi cellulaire, la membrane et toutes les couvertures de la cellule "mère" Lisan et libèrent l'Endospora déjà mûr à l'environnement.

Les références

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