Ji ber rû bi rû mayina bi hawirdorek neguncav, di nav xaneya bakteriyê de, bi bergê stûr, bi bergiriya qayim û di qonaxa bêdengî de xaneyek tê çêkirin ji vê pêkhateyê re tê gotin endospor an jî spora navekî (bi înglîzî: endospore).[1]
Gava di hawirdorê de xurek pir hindik be, an jî hawirdor bi awayekî neasayî pir germ bibe, an pir sar bibe, ziwa bibe, an jî pêkhateya kîmyayî ya hawirdorê bi awayekî neyînî biguhere, hin bakterî li dij van guherînên hawirdorê bertek nîşan didin, endospor çêdikin û dikevin qonaxa bêdengiyê (bi înglîzî: dormant state).[2]Bi kurtî, bakterî bi çêkirina spora navekî, xwe ji bandora neyînî ya hawirdorê diparêzin.[3]
Pêvajoya sporbûnê
Bakteriya ko dikare endospor çêbike, lê hê di qonaxa endosporê de nîn e, wekî di qonaxa vejetayî de tê hesîbandin. Di vê qonaxê de, xaneya bakteriyê jî wekî xaneya vejetayî (bi înglîzî: vegetative cell) tê navkirin. Ango xaneya vejetayî, xaneya asayî ye. Guherîna xaneya prokaryotî bo çêkirina endosporê, wekî sporbûn (bi înglîzî: sporulation) tê navkirin.
Pêvajoya sporbûnê di xaneya vejetayî de bi duhendebûna ADN-yê û bi çêkirina navbirek (bi înglîzî: septum) dest pê dike. Navbir, xaneyê bi awayekî neyeksan dabeş dike. Di beşa piçûk de ji bilî hinek ji rîbozomên bakteriyê û kopiya ADN-ya bakteriyê, di nav sîtoplazmayê de, asîda dîpîkolînî (bi înglîzî:dipicolinic acid) û îyonên kalsiyumê (Ca2+) û hin madeyên din cih digirin. Hema %10ê giraniya ziwa (hişk) ya spora pêşî ji asîda dîpîkolînî pêk tê.ADN-ya endosporê, kopiya kromozoma bakteriyê ye û bi parzûnek ji xaneya bakteriyê tê cudakirin. Di vê gavê de bakterî wekî zîndewerek duxaneyî xuya dibe. Xaneya piçûk wekî spora pêşî (bi înglîzî: forespore) tê navkirin. Spora pêşî diguhere bo spora navekî. Piştî çêbûna endosporê, diwarê xaneya mak (bakterî) hildiweşe û endospor derdikeve derve.
Di qonaxa spora navekî de bakterî ji bo demek dirêj bêyî bidestxistina xurek û av, bêdeng dimîne. Gava şert û mercên hawirdorê ji bo bakteriyê guncav dibe, endospor zîl dide, diguhere bo bakteriya asayî û hemû karlêkên metabolî yên bakteriyê ji nû ve dest pê dikin.[3]
Sporbûn û Spordan
Bi gelemperî gava di hawirdorê de xurek kêm dibe an jî şert û mercên hawirdorê nebaş dibe, sporbûn jî dest pê dike. Sporbûn bi gelemperî di bakteriyên Gram + de rû dide. Hin corên bakteriyên ji tuxmên (bi înglîzî: genera) Bacillus û Clostridium, endospor çêdikin.[4]Pêvajoya sporbûnê ne qonaxek asayî ya çerxa jiyana xaneyê ye, sporbûna bakteriyê navberek e ji bo çalakiyên jiyanê û di rewşa awarte de rû dide.
Di hin riwek, karok û kevzan de pirbûna nezayendî bi çêkirina sporan rû dide. Ango spordan (bi înglîzî: spore formation) corek pirbûna nezayendî ye. Loma, endospor (spora navekî) û spor ne heman tişt in. Bakterî bi endosporê pir nabe, tenê xwe ji bandora neyînî ya hawirdorê diparêze. Di pêvajoya sporbûnê de, ji bakteriyek tenê yek endospor peyda dibe, ango hejmara bakteriyê naguhere.[2]
Pêkhateya endosporê
Endospor bi rêzek qalikên yeknavendî (bi înglîzî:concentric shells) pêçayî ye. Qalik li dij hawirdora neguncav de bergirî dabîn dikin, pêwendiya navbera endosporê û hawirdorê rêk dixin. Herwiha zîldana endosporê hêsan dikin.[5]
Kakil (core)
Beşa navî ya endosporê ye. Di kakilê de kopiyek ADN-ya bakteriya mak, hinek rîbozom, ARN-guhêzer, enzîm, proteîn û hin madeyên nav sîtoplazmaya xaneya mak cih digirin. Proteîn ADN-yê ji bandora neyînî ya tîrojên serbinefşî diparêzin. Dema zîldanê (bi înglîzî: germination), enzîmên kakilê çêkirina proteînên nû didin destpêkirin. Di kakilê de asîda dîpîkolînî heye. Ev asîd û îyonên kalsîyumê li dij germahiyê, bergiriya sporê dabîn dikin. Bi zîldana endosporê; kakil, parzûna plazmayê û dîwarê xaneyê tevlê pêkhateya xaneya bakteriya nû dibin.
Parzûna plazmayê (plasma membrane)
Ji parzûna xaneya makê çêbûye. Wekî parzûnek asayî ji coteçînên fosfolîpîdê pêk tê. Piştî zîldana endosporê, tevlê çêbûna parzûna xaneya bakteriya nû dibe
Dîwarê xaneyê (cell wall)
Ji diwarê xaneya makê peyda bûye. Ji peptîdoglîkanan pêk tê. Xweragiriya pestoya osmozî ya kakilê dabîn dike. Li dawiya qonaxa bêdengiya sporê, tevlê pêkhateya dîwarê bakteriya nû dibe.
Tûkila endosporê (endospore cortex)
Tûkila endosporê pêkhateyek stûr e, li aliyê derveyî dîwarê xaneyê de cih digire û ji peptîdoglîkanan pêk tê. Ji bo hişkmayîna (bêavmayîn) kakila endosporê û berdewamiya qonaxa bêdengiyê ya endosporê, pêdivî bi çîna tûkilê heye. Piştî qonaxa daqurtandinê ya sporbûnê, tûkil di nav valahiya navbera parzûnên ko spora pêşî dorpêç dikin (parzûna derve û parzûna navî) de tê çêkirin. Proteînên ku ji bo senteza tûkilê berpirsiyar in, hem di beşên spora pêşî û hem jî di xaneya mak de têne hilberandin. Ji bo ko endospora bakteriyê zîl bide û zindeçalakiyên bakteriyê ji nû ve dest pê bikin, divê pêşî peptîdoglîkanên tûkilê bi çalakiya enzîmên taybet werin hilweşandin.[6]
Bergê endosporê (endospore coat)
Çînek stûr a ji proteînên dişibin keratînê pêk tê. Di navbera tûkil û egzosporyumê de (heke hebe) cih digire. Piraniya proteînên endospore di bergê de cîh digirin, proteînên bergê, bi komên dîsulfîd ve dewlemend in. Berg li dij germahî, hişkayî, sermahî, madeyên kîmyayî yên jehrevî (toksît) û dijetenan bergiriyê dabîn dike. Bandora bergê li ser zîldana endosporê jî heye.[7]Heke di endosporê de çîna egzosporyumê tune be, têkiliyên endosporê bi hawirdorê re ji aliyê bergê sporê ve tê rêkxistin.[8]
Egzosporyum (exosporium)
Çînek sist e, li ser bergê endosporê de çêdibe, lê di hemû endosporan de çênabe, bi gelemperî di hin corên bakteriyên Bacillus and Clostridium de peyda dibe. Ji ber ko çîna egzosporyum aliyê derveyî endosporê dadipoşîne, têkiliya endosporê bi hawirdora wê re rêk dixe. Girêdana sporê û zîldana sporê han dike. [9]Wekî mînak; di endospora bakteriya bi navê Bacillus anthracis de egzosporyum heye û ji çewrî û glîkoproteînan pêk tê. [10]
Gavên sporbûnê di bakteriyan de
Gavên sporbûnê hema di hemû bakterîyên sporçêker de heman e. Di pêvajoya sporbûnê de, di xaneyê de du pêkhate hene; xaneya mak û spora pêşî. Sporbûn bi 7 gavên serekî rû dide.
Gava yekem, wekî qonaxa sifir (0) tê navkirin. Di vê qonaxê de xaneya bakteriyê (xaneya vejetayî) geşe dibe.
Di gavên yekem û duyem de ADN duhende dibe, dabeşbûna neyeksan a xaneyê rû dide. Piştî duhendebûna ADN-yê, beşek parzûna plazmayê di nav sîtoplazmayê de, ber bi kopiyek ADN-yê dirêj dibe û navbirek çêdike. Bi vê awayî di nav xaneya bakteriyê de xaneya duyem peyda dibe. Di dabeşbûna asayî ya bakteriyan de, piştî dabeşbûna nîvekî (dukerdbûn) du xaneyên bi heman qebareyê peyda dibin. Lê di sporbûnê de qebareya xaneyan yeksan nîn e. Di xaneya bakteriyê de du beşên bi qebareya cuda peyda dibe: yek başa piçûk a wê bibe endospor, a din beşa fireh a xaneya mak.
Di gava seyem de beşa piçûk ji aliyê xaneya mak ve tê daqurtîn. Pêkhateyek cotparzûnî ya bi navê spora pêşî peyda dibe. Ango ji bo spora pêşî baş were parastin, êdî bi du parzûnên yeknavendî (bi înglîzî: concentric) hatiye pêçandin.[11]Di vê gavê de di spora pêşî de; kopiyek ADN-ya bakteriyê, hinek rîbozomên bakteriyê, hinek sîtoplazma û madeyen nav sîtoplazmaya bakteriyê bi parzûnê pêçayî ne û ji xaneya bakteriyê (xaneya mak) hatine cudakirin.
Di gava çarem de di navbera herdu parzûnan de, parzûna derve û ya navî de, dîwarê xaneyê û tûkil ji çîna peptîdoglîkan a parzûnan ve tê çêkirin. Dîwarê xaneyê piştî zîldayîna endosporê wê bibe dîwarê xaneya bakteriya nû.
Di gava pêncem de bergê sporê çêdibe. Berg pêkhateyek aloz a ji proteînan e. Pêkhateya proteînên bergê endosporê, dişibe proteîna keratînê.
Di gava şeşem de ji bo qayimkirina endosporê, bergiriya spora pêşî li dij tîrojdana serbinefşî (bi înglîzî: UV radiation) û germahiyê tê xurtkirin. Di hinek bakteriyan de, wekî mînak; bakteriyên oksandina metanê (bi înglîzî: methane-oxidizing bacteria) de çînek bi navê egzospor jî ava dibe û hemû endosporê digire nav xwe.
Di gava heftem de geşebûn û peresîna endosporê temam dibe û endospor ji xaneya mak, ber bi hawirdorê tê berdan.[12]
Hin taybetmendiyên endosporan
Endospor pêkhateyên bêdeng in, di dirêjiya qonaxa bêdengiyê de zîndeçalakiyên metabolî rû nade.
Endospor di hawirdora pir germ, an pir sar (cemidî), hişk (ziwa) an jî di tunebûna xurek de, dikarin sax bimînin.
Bergiriya endosporê ji ber van pêkhateyan saz dibe; kalsiyum, asîda dîpîkolînî, proteînên bi ADN-yê ve girêdayî, hişkiya (kêmavî) tûkila sporê û enzîmên tamîrkirina ADN yê.
Di hin coran de, bergiriya endospore ewqas xurt e ko endospor di nav avê de bi qasî saetek were keleandin jî hê sax dimîne. An jî dibe ko bi sedan salan di nav ava cemidî de sax bimîne.[2]
Ji ber ko piraniya corên endosporan di nav ava kelandî de jî sax dimînin, ji bo kuştina hemû endosporan, amurên laboratiwar û nexweşxaneyan, di bin pestoya berz de, heta 121 °C tên germkirin.[13] Herwiha ji bo konservekirina xurekan jî germahiya 121 °C tê bikaranîn.[14]Li gor xaneyek asayî, di endosporek de av pir hindik e, bi rêjeya %15yê ye. Herwiha endospor asîda dîpîkolînî lixwe digirin. Kêmasiya avê û hebûna asîda dîpîkolînî, bergiriya endosporê li dij germahiyê zêde dike.
Arkea jî wekî mîna bakteriyan, tekxaneyî ne û ji xaneya prokaryotî pêk tên. Di arkeayan de sporbûn rû nade. Arkea li ser rûyê xaneyê de enzîmên taybet û bêhempa çêdikin. Ev enzîmên taybet, xaneyê ji sermahiyê, germahiyê û ziwabûnê diparêzin.[2]
Di zîndewerên navikrasteqîn (êkaryot) de jî pêvajoya çêkirina endospor rû nade. Endospor tenê ji aliyê xaneya bakteriyê ve tê çêkirin.
Zîldana endosporê
Herçiqas endospora di qonaxa bêdengiyê de be jî, haya wê ji hawirdorê heye. Heke rewşa hawirdora wê ber bi başiyê ve biguhere, endospor zîl dide û diguhere bo xaneya vejetayî (xaneya bakteriyê). Zîldana (bi înglîzî: germination) endosporê ji aliyên xurekemadeyan an jî hokarên nexurek ve tê hankirin. Xurekên zîldanê didin destpêkirin, wekî xurekên zîlker tên navkirin. Di xwezayê de dibe ko asîdek amînî, şekir, an jî nukleozîdên purînê xurekên zîlker bin (bi înglîzî: nutrient germinants).[15]
Xurekên zîlker bi wergirên parzûna navî ya endosporê ve tên girêdan, ji kakila endosporê asîda dîpîkolînî, hin kalsîyum û katiyonên din tên berdan. Li dewsa madeyên hatine berdan, av dikeve nav kakilê. Peptîdoglîkanên tûkila endosporê bi şîbûneyê tên hilweşandin. Ji ber girtina avê, qebareya kakila endosporê zêde dibe loma dîwarê xaneyê jî fireh dibe. Gava bi têra xwe av ket nav kakilê, enzîmên endosporê çalak dibin û karlêkên metabolî yên endosporê jî dest pê dikin. Proteîn û molekulên din tên berhemkirin û endopsora zîldayî diguhere bo xaneya vejetayî. Bi zîldana endosporê, bakteriya nû ne ji hemû beşên endosporê, lê ji kakil, parzûna navî û dîwarê xaneyê çêdibe.
Endospor û nexweşî
Çendan corên bakteriyên çêkerê sporan, dibin sedema çêbûna nexweşiyê di mirov de.
Nexweşiya birîna reş,(şarbon) (bi înglîzî: anthrax) ji aliyê bakteriya Bacillus anthracis ve tûşê mirov dibe. Endospora vê bakteriyê wîsa xurt û qayim e ko ji aliyê hin devletan ve tê plankirin ko li dij mirovan wekî çekê şer were bikaranîn.
Hokara nexweşiya tetenozê (bi înglîzî: tetanus) bakteriya Clostridium tetani ye. Endosporên bakteriyê pir qayîm in. Dibe ko di nav axê de an jî li ser rûyê metalek de, wekî mînak li ser rûyê kêr an jî bîzmarek te ji bo demek dirêj sax bimînin. Loma dibe ko ji ber birînek kûr, ji nav axê, an jî ji bizmarek tûşê mirov bibin.[16]
Bakteriya Clostridium botulinum dikare tûşê xurekan bibe. Gava xurek tên konservekirin, heke xurekên tûşê Clostridium botulinumê bûne, bi têra xwe neyên germkirin û kelandin, endospor sax dimînin. Paşê endospor di nav konserveyê de, di hawirdora bêoksîjenî de zîl didin û xaneyên bakteriyê di nav xurekê de pir dibin.[17]Di vê demê de bakterî li gel gazên amonyak (NH3) û karbona dioksîdê, madeyên jehrî jî çêdikin û berdidin nav konserveyê. Heke mirov van konserveyan bixwe, di mirov de ji ber jehrîbûna xurekê nexweşiya botulîzmê peyda dibe. Jehra botulîzmê di masûlkeyên koendama henaseyê de û masûlkeyên destûpê de dibe sedema peydabûna îflîcbûnê (felcbûnê).[18]
Girêdanên derve
Çavkanî
- ^ Rittner, Don, and Timothy Lee McCabe. Encyclopedia Of Biology. Facts On File, 2004.
- ^ a b c d Solomon, E., Martin, C., Martin, D., & Berg, L. (2015).Biology. Stamford: Cengage Learning.
- ^ a b Parker, N., Schneegurt, M., Tu, A. T., Forster, B. M., & Lister, P. (2016). Microbiology. Houston, Texas: Rice University.
- ^ Postlethwait, J. H., & Hopson, J. L. (2006). Modern Biology. NY, United states: Holt Rinehart & Winston.
- ^ Driks .Eichenberger . 2016. The Spore Coat. Microbiol Spectr 4:10.1128/microbiolspec.tbs-0023-2016. [1]
- ^ Popham .Bernhards . 2015. Spore Peptidoglycan. Microbiol Spectr 3:10.1128/microbiolspec.tbs-0005-2012. [2]
- ^ Adriano O. Henriques, and Charles P. Moran, Jr. Structure, Assembly, and Function of the Spore Surface Layers Annual Review of Microbiology Volume 61, 2007 [3]
- ^ Driks .Eichenberger . 2016. The Spore Coat. Microbiol Spectr 4:10.1128/microbiolspec.tbs-0023-2016. [4]
- ^ Lablaine , Serrano , Bressuire-Isoard , Chamot , Bornard , Carlin , Henriques , Broussolle . 2021. The Morphogenetic Protein CotE Positions Exosporium Proteins CotY and ExsY during Sporulation of Bacillus cereus. mSphere 6:10.1128/msphere.00007-21. [5]
- ^ Norris, M.H., Bluhm, A.P., Metrailer, M.C. et al. Beyond the spore, the exosporium sugar anthrose impacts vegetative Bacillus anthracis gene regulation in cis and trans. Sci Rep 13, 5060 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-32162-x
- ^ Kadner, Robert J. and Rogers, Kara. "bacteria". Encyclopedia Britannica, 22 Dec. 2024, [6]Accessed 3 January 2025.
- ^ KPrabhat K. Talukdar, Valeria Olguín-Araneda, Maryam Alnoman, Daniel Paredes-Sabja, Mahfuzur R. Sarker, Updates on the sporulation process in Clostridium species, Research in Microbiology,Volume 166, Issue 4,2015 [7].
- ^ Reece, Jane B. Campbell Biology : Jane B. Reece ... [et Al.]. 9th ed., Boston, Ma, Benjamin Cummings, 2011.
- ^ Simon, E. J., Dickey, J.L., Reece, J. B., & Burton, R. A. (2018).Campbell Essential Biology with Physiology (6th ed.). Newyork, United States: Pearson.
- ^ Peter Setlow, Spore germination, Current Opinion in Microbiology, Volume 6, Issue 6,2003, Pages 550-556, ISSN 1369-5274,[8].
- ^ Losos, J., Mason, K., Johnson,G., Raven, P., & Singer, S. (2016). Biology (11th ed.). New York, NY: McGraw-Hill Education.
- ^ The Institut Pasteur, Botulism [9]
- ^ Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., & Stiling, P. (2017). Biology (4th ed.).
