Celadet Alî Bedîrxan

Me zanî ko xweseriya me, di zimanê me de ye û em bi tenê bi hînbûna xwendin û nivîsandina zimanê xwe û parastina wî, di civata miletan de, wek miletekî xweser dikarin bijîn û payedar bin.
Celadet Alî Bedîrxan (1893-1951)

2025/01/20

Pêkhateya xaneya bakteriyê


    Bakterî zîndewrên tekxaneyî ne. Xaneya bakteriyê, xaneya prokaryotî (navikseratayî) ye. Di xaneya bakteriyê de endamokên wekî mîtokondrî, lîzozom, kloroplast hwd ên bi parzûn pêçayî tinin. Tenê rîbozom hene. Herwiha kromozom di nav sîtoplazmayê de ye û bi parzûnek pêçayî nîn e, ango di bakteriyan de navik jî tune. Nebûna navikê û piraniya endamokan, dibe ko xaneya bakteriyê wekî xaneyek sade nîşan bike. Lê bi eslê xwe pêkhateya xaneya bakteriyê aloz e. Xaneya bakteriyê dikare hemû karlêlkên metabolî yên zîndewerê pêk bîne. Hin pêkhate û karlêkên metabolî taybet in bo xaneya bakteriyê, û di xaneyên êkaryotî de ev taybetmandî tinin. Wekî mînak, bi rêçeya kîmosentezê xaneya bakteriyê dikare xurekên endamî çêbike. Peptîdoglîkan tenê di dîwarê xaneya bakteriyê de heye, di xaneyên êkaryotî de tine. Xaneya bakteriyê bi çêkirina endosporê xwe diguncîne û xwe ji rewşa neyînî ya hawirdorê diparêze.

 

Şiklê xaneya bakteriyê
Bakterî zîndewerên herî piçûk in.

    Herçiqas gelek şêweyên xaneyên bakteriyan hebin jî, bi gelemperî piraniya bakteriyan yek ji sê şêweyan in; gogî (bi înglîzî: spherical (coccus)), çîlkeyî (bi înglîzî: rodlike (bacillus)) an jî lûlpêçî (bi înglîzî: spiral-shaped (spirillum)). Peykerên proteînî yên xaneyê, şêweyê xaneyê diyar dike. Wekî mînak, di bakteriyên çîlkeyî de şerîdên lûlpêçî yên proteînên dişibin aktînê (proteîna MreB) hene; heke ev proteîn neyê berhemkirin şeweyê xaneyê diguhere bo gogî.[1]

Qebareya xeneya bakteriyê

    Bakterî zîndewerên herî piçûk in. Qebareya bakteriyeke asayî, wekî mînak, ya bakteriya bi şeweyê çîlkeyî ya Escherichia coli, bi dirêjiya 2 mîkrometre (μm) û bi berayî ya 0.5 μm ye. (mîkron ji metreyê mîlyon car piçûktir e). Xaneya bi şêweyî gogî ya bakteriya Staphylococcus aureus bi tîreya 1 μm ye. Hin bakterî piçek gir in. Wekî mînak, tîreya bakteriya Azotobacter dibe ko 5 μm an jî zêdetir be. Hin bakterî jî ewqas gir in ko mirov dikare bi çavên tazî bibîne. Wekî mînak, bakteriya Thiomargarita magnifica bi berayiya 700 μm û bi dirêjiya 1 cm ye. [2]

Bergê xaneyê

    Bergê xaneya bakteriyan ji parzûna xaneyê û dîwarê xaneyê pêk tê, di hin bakteriyan de li gel van herdu pêkhateyan dibe ko çînek din a bi navê glîkokalîks jî hebe û wekî qepsûl an jî çîna lînce, xaneyê ji aliyê derveyê de pipêçîne.

Parzûna xaneyê (plasma membrane )

    Parzûna xaneya bakteriyan jî wekî parzûna xaneyên zîndewerên êkaryotî, ji coteçîna fosfolîpîd û proteînan pêk tê. Parzûn xaneyê dipêçîne û xaneyê ji hawirdorê cihê dike. Navbera hawirdor û xaneyê de alûgorkirina madeyan kontrol dike. Di parzûnê de bi rêçeyên guhaztina çalak û guhaztina neçalak, di navbera xanyê û hawirdorê de alûgorkirina madeyan rû dide. Parzûna xaneya bakteriyê jî nîvdelînbar e, madeyên ko wê ji parzûnê derbas dibin, ji aliyê parzûnê ve tên bijartin. Ji vê taybetmeniya parzûnê re tê gotin delînbariya bijarti (bi înglîzî: selectively permeable), ango parzûn rê dide hinek made ji parzûnê derbas bibin, lê rêya hin madeyan jî tê girtin.[3]

    Di sîyanobakterî û bakteriyên fotosentezî de navpoşê parzûna xaneyê locdar (qatqatî) e, hinek beşên parzûnê ber bi nav parzûnê dirêj dibin û parzûn qatqatî (qurmiçikî) xuya dibe. Qatqatbûnên beşên parzûnê navenda karlêkên fotosentezê ne. Pîgmentên fotosentezê yên wekî pîgmentên klorofîlê di nav van qatên parzûnê de cih digirin. Herwiha zincîra guhaztina elektronan jî li ser rûyê navî yê parzûnê de cih digirin.[4]

Dîwarê xaneyê (cell wall)

Stûriya dîwarê xaneyê di bakteriyên Gram pozîtîv de gelek zêde ye û madeya serekî ya dîwarê jî peptîdoglîkan e. Dîwarê xaneyên Gram negatîv ji du çînan pêk tê; çînek tenik a peptîdoglîkan û çîna stûr a derveyî.

    Di piraniya bakteriyan de parzûna xaneyê bi dîwarê xaneyê ve pêçayî ye. Beşa sereke ya dîwarên xaneyên bakteriyan re tê gotin peptidoglîkan (an murein). Petîdoglîkan tenê di bakteriyan de tê dîtin. Peptîdoglîkan pêkhateyek aloz e û ji zincîrên du cor şekirên neasayî (şekirên amînî) û tetrapeptîd an jî pentapeptîdan pêk tê. Zincîrên polîsakkarîd (şekir) û olîgopeptîd bi awayekî çeprastî bi hev re girêdayî ne û wekî qefeseke parzûna xaneyê ji aliyê derve dipêçin.[5]Di xaneya bakterî de xestiya madeyên tîwawe (bi înglîzî:solute) gelek zêdeye, ango pestoya osmozî ya xaneyê zêde ye. Loma meyla xaneyê heye ko ji derve avê bigire. Dîwarê xaneyê rê nade ko xaneya bakteriyê pir av bigire, fireh bibe û biqelişe.[4] Parastina xaneyê ji gef û xeteriyên hawirdorê, yek ji erkên dîwarê xaneyê ye. Herwiha, dîwarê xaneyê şêweyê xaneyê jî diyar dike, ango şiklê gogî an jî yê çîlkeyî yên bakteriyan li gel peykerê xaneyê, ji aliyê dîwarê xaneyê ye ve tê diyarkirin.

    Şêweyê dîwarê xaneyê di hemû bakteriyan de ne yek e. Li gor stûriya çîna peptîdoglîkanên dîwarê, bakterî di nav du beşan de tên polenkirin; bakteriyên Gram pozîtîv û bakteriyên Gram negatîv.

    Di sala 1884ê de bijîjkê Danîmarkî yê bi navê Hans Christian Joachim Gram, da nîşankirin ko bi boyaxkirina dîwarê bakteriyê, mirov dikare herdu corên bakteriyan ji hev derxe.[6]Ji ber ko rêbaza boyaxkirinê ji aliyê wî ve hat keşfkirin, ev rêbaz bi paşnavê wî hat navkirin.

    Li gor rêbaza boyxkirina Gram, wekî gava yekem, boyaxa binefşî li bakteriyên ser silaydê tê dilopkirin. Paşê silayd bi avê tê şûştin. Di gava duyem de îyot li ser bakteriyan tê dilopkirin ko boyaxa binefşî di nav xaneya bakteriyan de were sabîtkirin. Paşê silayda bakteriyan bi alkolê tê şûştin ko boyaxa binefşî ji bakteriyan were dûrxistin.

    Stûriya dîwarê xaneyê di bakteriyên Gram pozîtîv de gelek zêde ye û madeya serekî ya dîwarê jî peptîdoglîkan e. Dîwarê xaneyên Gram negatîv ji du çînan pêk tê; çînek tenik a peptîdoglîkan û çîna stûr a derveyî. Çîna derveyî dişibe parzûna xaneyê, lê polîsakkarîdên bi çewrî ve girêdayî lixwe digire ko wekî lîpopolîsakkarîd (bi înglîzî: lipopolysaccharide) tên navkirin.[1]

    Piştî boyaxkirina Gram, pêşî hemû bakterî bi rengê binefşî xuya dibin lê gava bakterî bi alkolê tên şûştin, çîna çewrî ya bakteriyên Gram negatîv dihele û hildiweşe. Bi hilweşîna beşek diwarê xaneyê, boyaxa binefşî ji bakteriyê derdikeve û bakterî bêreng xuya dibe.

    Berevajî xaneyên Gram negatîv, di xaneyên gram pozîtîv de alkol dibe sedema kembûna avê û girtina kunikên (bi înglîzî: por) xaneyê, loma boyaxa binefşî di nav dîwarê xaneyê de asê dimîne û xane bi rengê binefşî xuya dibe.Wekî gava dawî, bakteriyên bêreng, ango bakteriyên ne bi rengê binefşî ne, bi rengê zefranî (bi înglîzî: safranin) an jî bi boyaxek sor a bi navê fuksîn (bi înglîzî: fuchsin) tên boyaxkirin. Bakteriyên Gram negatîv bi rengê pembeyî an jî sor xuya dibin.[7]

    Ji bo başkirina hin nexweşiyan, ji hev derxistina bakteriyan girîng e. Wekî mînak, dijezindiya (dijebakterî) bi navê penîsîlîn, di xaneya bakteriya nû, de çêkirina peptîdoglîkanan asteng dike, di encamê de bakteriyên bi dîwarê xaneyê tenik çêdibin û nikarin xaneya bakteriyê biparêzin.Ango mirov dikare bibêje ko bandora penîsîlîn li dij bakteriyên Gram pozîtîv hê xurttir e.[4]

Glîkokalîks (glycocalyx)

    Hin bakterî di xaneya xwe de madeyên lîncî berhem dikin û derdin derveyî dîwarê xaneyê. Bergê lîncî yê derdora dîwarê xaneyê wekî glîkokalîks (bi înglîzî: glycocalyx) tê navkirin. Glîkokalîks bi gelemperî ji polîsakkarîd, glîkoproteîn û glîkolîpîdan pêk tê.

    Heke derdana xaneyê li derdora dîwerê xaneyê de çînek lîncemadeya tenik û sist ava bike, ji vê glîkokalîksê re tê gotin çîna lîncî (bi înglîzî: slime layer).

    Di henek bakteriyan de derdanên glîkokalîksê li derdora diwarê xaneyê de çînek stûr a bi dîwarê xaneyê ve gîrêdayî ava dike, ji vê cora glîkokalîksê re tê gotin qepsûl (bi înglîzî: capsule).[8]Di piraniya bakteriyan de qepsûl ji polîsakkarîdan pêk tê, wekî mînak, bakteriya Streptococcus suis. Di hinek corên bakteriyan de piraniya qepsûlê ji polîpeptîdan pêk tê, wekî mînak bakteriya Bacillus anthracis. Lê di henek bakteriyan de jî qepsûl ji polîsakkarîd û polîpeptîdan pê tê, wekî mînak, Bacillus megaterium.[9]Qepsûl bi gelemberî di bakteriyên Gram negatîv de heye, lê dibe ko hin bakteriyên Gram pozîtîv jî qepsûl çêbikin.[10]

    Glîkokalîs (qepsûl an jî çîna lîncî) pêvegirêdana xaneyê bi rûxarêk ve an jî bi xaneyek din ve rêk dixe. Ava nav xaneyê diparêzê, bi vî awayî xane bêav namîne. Li dij êrîşên xaneyên hellûşêner (bi înglîzî: phagocytic cells) xaneyê diparêze. Herwiha glîkokalîks bakteriyê li dij bergiriya xanexwêyê hê bihêztir dike.[11]

Pêkhateyên derveyî

Di vê wêneyê de li ser bakteriyeke nîmûne ya bi şêweyî çîlkeyî, hemû beşên bakteriyê hatine nîşankirin.

Qamçî (flagellum)

    Di hinek bakteriyan de ji bo livîna ber bi çavkaniya xurekê an jî ji bo xwe ji dûrxistina ji gefekî hawirdorê, qamçî (bi înglîzî: yekjimar; flagellum, pirjimar;flagella) tê bikaranîn.[12]Qamçiya bakteriyan, lûleyeke lûlpêçî ye û ji polîmerên proteîna flagellîn pêk tê.[13]Dibe ko di bakteriyê de yek, du an jî zêdetir qamçî hebin. Bi gelemperî bakteriyên bi şeweyî çilkeyî xwediyê qamçî ne. Qamçî di hem dibakteriyên Gram pozîtîv de hem jî di yên Gram negatîv de hene. Qamçî dibe ko ji serikek, ji herdu serikan de an jî ji her aliyên xaneya bakteriyê dirêjê derve bibin. Wekî mînak, di bakteriya Vibrio cholerae de qamçî di serikek bakteriyê de cih digire, di bakteriya Escherichia coli de di hemû rûyên xaneyê de qamçî hene.

Gendemû (fimbriae)

    Di hinek bakteriyan de ji bo xwepêvegirêdanê bi rûxarek ve, pêkhateyên bi navê gendemû (bi îngîlîzî: fimbriae) tên bikaranîn.[11] Gendemû, ne yek, du lê bi gelek hejmaran in û hema ji hemû rûyên xaneyê ve ber bi derve wekî mîna borîkeyên pir zirav dirêj dibin. Tayên gendemûyê ji proteîna pîlî pêk tên. Di serê gendemûyan de ji bo hêsankirina girêdanê, pêkhateyek nûsek heye. Ev beşa nûsek bakteriyê bi rûxarek ve an jî bi xaneyek ve girê didin. Di hin çavkaniyan de ji bo gendemûyê peyva “pîlusên kurt” jî tê bikaranîn.

Pîlus (pilus)

    Hinek bakterî dema konjugasyonê (bi înglîzî: conjugation) de ji bo guhaztina plazmîdan, pêkhateyên bi navê pîlus (bi înglîzî: yekjimar; pilus, pirjimar; pili) bi kar tînin. Pîlus pêkhateyêk mîna borî ye, ji proteîna pîlînê pêk tê. Pîlus ji aliyê parzûna xaneyê ve tê çêkirin. Bi navbeynkariya pîlusan di navbera sîtoplazmayên du bakteriyan de girêdan ava dibe ko madeyên bomaweyî, di nav pîlusê de, ji xaneyek derbasî xaneya din bibin.[14] Pîlus jî mîna gendemûyan ji parzûna xaneyê dirêjê derve dibin û girêdana xaneyê bi rûxarek an jî bi xaneyek din ve rêk dixin. Lê pîlus ji gendemûyan dirêjtir in û hejmara wan jî ji ya gendemûyan gellek kêmtir e.

Pêkhateyên navxaneyî

Nukleoîd (nucleoid)

    Genoma bakteriyê ji ADN-ya kromozom (bi înglîzî: chromosome DNA) û ADN-ya plazmîd (bi înglîzî: plasmid DNA) pêk tê. Kromozoma bakteriyê bi eslê xwe molekulek bazinî ya ji ADN-ya cotşerîdî ye. Bi gelemperî di bakteriyê de yek kromozom cih digire, lê di hin bakteriyan de genom ji çendan kromozoman pêk tê. Wekî mînak bakteriya Brucella û Vibrio cholerae, ne yek lê çendan kromozom lixwe digirin. Herwiha di hinek corên bakteriyan de jî kromozom ne bi şêweyî bazineyî lê bi şêweyî xêzî ne. Wekî mînak, kromozomên Borrelia burgdorferi û Agrobacterium tumefaciens, kromozomên xêzî ne.[15]ADN-ya kromozom û “proteînên têkiliyê nukleoîdê” (bi înglîzî:nucleoid-associated proteins (NAPs) ), di nav xaneyê de, di beşek taybet a sîtoplazmayê de bi awayekî kombûyî cih digirin. Ji vê beşa sîtoplazmayê re tê gotin beşa nukleoîdê. Ango nûkleoîd bi eslê xwe bi parzûnek dorpêçî nîn e, lê beşek sîtoplazmayê ye ko ji giloka ADN-yê û proteînên têkiliyê nukleoîdê pêk tê. Di bakteriyan de NAPs mîna proteînên hîstonê yên xaneyên êkaryotan, rêkxistin û paketkirina kromozomê saz dike.[3]

Plazmîd (plasmid)

    Plazmîd di nav sîtoplazmayê de parçeyên hûrik ên ADN-ya cotşerîdî ya bazneyî ne. Beyî ko ji aliyê kromozoma bakteriyê ve werin kontrolkirin, dikarin bi tena serê xwe duhende bibin. Bi gelemperî xaneyên bakteriyan plazmîd lixwe digirin. Xaneyên ko plazmîd lixwe digirin, ne yek lê xwediyê sedan plazmîdan in. Di plazmîdekî de ne yek lê dibe ko bi sedan gen hebin. Bi genên ser plazmîdan de, hin caran genên ji bo sîfetên bikêr tên bidestxistin. Wekî mînak bakterî bi genên plazmîdê li dijî dermanên dijezindeyî (bi înglîzî: antibiotics) bergirî ava dikin û bandora dermanê lawaz dikin. Ango plazmîd girîng in ji bo mayina bakteriyê.[3]

    Plazmîdên bakteriyan di xebatên zanistî de tên bikaranîn. Zanyar li ser kîjan genê dixwazin lêkolîn bikin, wê genê bi rêbazên dubare pekhatî ya ADN-yê, ango bi rêbazên ADN-ya rekombînant (bi înglîzî: recombinant DNA methods), têkilê bi plazmîtê dikin. Gava plazmîd duhende dibe, kopiyên gena têkilê wê bûye jî tê çêkirin.[16]

Rîbozom (ribosome)

    Ji ber ko xane proteîn çêdikin, pêdiviya wan bi rîbozoman heye. Ango di xaneya bakteriyê de jî rîbozom hene û wergeran a ARN-peyamber li wir rû dide. Rîbozom ji proteîn û ARN-ya rîbozomî pêk tên. Rîbozomên hersê jêrecîhanan ji hev cuda ne. Di bakteriyan de rîbozom di nav sîtoplazmayê de serbest in û wekî rîbozomên 70S tên navkirin. Yekeya S, rêjeya telpbûna rîbozomê nîşan dike. Gava em dibêjin rêjeya telpbûna rîbozomên bakteriyan 70S e, divê were femkirin ko rîbozom dema di santrîfûjê de ye, di çirkeyek (sanîyekî) de 70x10 -13 mîkrometre rê diçe. Rîbozomên xaneyên êkaryotî 80S in.[3]

Înkluzyon (inclusion)

    Hinek bakterî xurek an jî hin madeyên din di nav sîtoplazmayê de embar dikin. Tenolkeyên ko ji loda xurekemade an jî ji madeyên neendamî pêk tên wekî înkluzyon (bi înglîzî: Inclusions) tên navkirin. Inkluzyon bi parzûnê pêçayî nîn in. Di hin bakteriyan de înkluzyon ji lodên proteîn an jî karbohîdratan pêk tên û wekî embara xurek kar dikin. Dibe ko înkluzyon ji loda madeyên neendamî jî pêk were. Wekî mînak, bakteriyên sulfurê di inkluzyonên hebikên sulfurê de sulfur embar dikin. Bakterî sulfurê di karlêkên metabolîzmayê de bi kar tînin.[3]

Peykerê xaneyê (cytoskeleton)

    Di xaneya bakteriyê de jî wekî mîna xaneyên êkaryotî, pêkhateyên peykerê xaneyê hene. Peykerê xaneyê ji dezîyên proteînî yên nav sîtoplazmayê pêk tên. Duhendebûna bakteriyê, duhendebûna plazmîdê, livîn û cihguherîna bakteriyê bi alîkariya peykerê xaneyê ve pêk tên. Herwiha peykerê xaneyê şikla (şêwe) xaneya bakteriyê jî diparêzê.[17]

    Di xaneyên navikrasteqîn de peykerê xaneyê ji sê cor proteînên serekî pêk tê; deziyê aktîn, tubulîn û dezîyê navber (bi înglîzî: intermediate filament). Di xaneya bakteriyê de ev proteîn rasterast cih nagirin, lê homologên van proteînan peykerê xaneyê pêk tînin.

    Di xaneya bakteriyê de li dewsa aktînê, proteîna MreB, li dewsa tubulînê jî proteîna FtsZ (bi înglîzî: filamentation temperature-sensitive protein Z) hene.[18]Di pêvajoya dabeşbûna xaneya bakteriyê de, dabeşbûna sîtoplazmayê ji aliyê FtsZ ve tê rêkxistin. Proteîna MreB şiklê xaneyê diyar dike.[19]

Di bakteriyan de proteîna sêyem a peykerê xaneyê Krîssentîn (bi înglîzî: crescentin) e.Krîssentîn homologê proteînên lamîn û keratîn ên xaneyên êkaryotî ye û di xaneyên bi şêweyî lûleyî de heye. Di nav xaneyê de bi dirêjkî cih digire, xaneyê diçemîne û şêweyî dawî ya xaneyê diyar dike.[20]


Endospor (endospore)

 Gotara bingehîn: Endospor

    Dibe ko bakterî bi madeyên kîmyayî yên ziyanbexş an jî bi germahiya bi pileya bilind ve rûbirû bîmîne. Hin corên bakteriyan, di hawirdora neguncav de bi çêkirina spora navekî (endospor) xwe ji bandora neyînî ya hawirdorê diparêzin. Di qonaxa spora navekî de bakterî ji bo demek dirêj bêyî bidestxistina xurek û av, bêdeng dimîne. Bakterî bi endosporê pir nabe, tenê xwe ji bandora neyînî ya hawirdorê diparêze. Gava şert û mercên hawirdorê ji bo bakteriyê guncav bûn, bakterî ji endosporê diguhere bo xaneya asayî.

Girêdanên derve

Çavkanî

  1. ^ Jump up to:a b Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., & Stiling, P. (2017). Biology (4th ed.).
  2. ^ Kadner, Robert J. and Rogers, Kara. "bacteria". Encyclopedia Britannica, 22 Dec. 2024, [1] Accessed 17 January 2025.
  3. ^ Jump up to:a b c d e Parker, N., Schneegurt, M., Tu, A. T., Forster, B. M., & Lister, P. (2016). Microbiology. Houston, Texas: Rice University.
  4. ^ Jump up to:a b c Solomon, E., Martin, C., Martin, D., & Berg, L. (2015).Biology. Stamford: Cengage Learning.
  5. ^ Collins Dictionaries Peptidoglycan [2]
  6. ^ Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Gram stain". Encyclopedia Britannica, 3 Jan. 2025, [3] . Accessed 11 January 2025.
  7. ^ Tripathi N, Sapra A. Gram Staining. 2023 Aug 14. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan–. PMID: 32965827.
  8. ^ Reece, Jane B. Campbell Biology : Jane B. Reece ... [et Al.]. 9th ed., Boston, Ma, Benjamin Cummings, 2011.
  9. ^ Gao, S., Jin, W., Quan, Y. et al. Bacterial capsules: Occurrence, mechanism, and function. npj Biofilms Microbiomes 10, 21 (2024). [4]
  10. ^ Park YD, Williamson PR. Masking the Pathogen: Evolutionary Strategies of Fungi and Their Bacterial Counterparts. J Fungi (Basel). 2015 Dec 10;1(3):397-421. doi: 10.3390/jof1030397. PMID: 29376918; PMCID: PMC5753132.
  11. ^ Jump up to:a b Rye, C., Wise, R., Jurukovski, V., Desaix, J., Choi, J., & Avissar, Y. (2017).Biology. Houston, Texas : OpenStax College, Rice University,
  12. ^ Postlethwait, J. H., & Hopson, J. L. (2006). Modern Biology. NY, United states: Holt Rinehart & Winston.
  13. ^ Berk, A., Kaiser, C. A., Lodish, H., Amon, A., Ploegh, H., Bretscher, A., & Krieger, M. (2005). Molecular Cell Biology (5th ed.). CA.
  14. ^ Cullen, K. E. (2009).Encyclopedia of Life Science. Newyork: Facts On File, Inc
  15. ^ Jakob Frimodt-Møller, Thias Oberg Boesen, Godefroid Charbon, Anders Løbner-Olesen,Chapter 14 - Bacterial chromosomes and their replication, Molecular Medical Microbiology (Third Edition), Academic Press,2024,Pages 279-307, ISBN 9780128186190, [5]
  16. ^ National Human Genome Research Institute. Plasmid [6]
  17. ^ Cabeen MT, Jacobs-Wagner C. The bacterial cytoskeleton. Annu Rev Genet. 2010;44:365-92. doi: 10.1146/annurev-genet-102108-134845. PMID: 21047262.
  18. ^ Nath, D. The prokaryotic cytoskeleton. Nat Rev Mol Cell Biol 9 (Suppl 1), s19 (2010). [7]
  19. ^ Kimberly K. Busiek, William Margolin, Bacterial Actin and Tubulin Homologs in Cell Growth and Division, Current Biology,Volume 25, Issue 6,2015,Pages R243-R254, ISSN 0960-9822, [8]
at 1 comment:
Labels: , , , , , , ,

2025/01/08

Endospor


Here nagîvasyonêHere lêgerînê
Di bin mîkroskoba elektronî de endospora bakteriya Carboxydothermus hydrogenoformans

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 pêçayî ye.

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

  1. ^ Rittner, Don, and Timothy Lee McCabe. Encyclopedia Of Biology. Facts On File, 2004.
  2. ^ Jump up to:a b c d Solomon, E., Martin, C., Martin, D., & Berg, L. (2015).Biology. Stamford: Cengage Learning.
  3. ^ Jump up to:a b Parker, N., Schneegurt, M., Tu, A. T., Forster, B. M., & Lister, P. (2016). Microbiology. Houston, Texas: Rice University.
  4. ^ Postlethwait, J. H., & Hopson, J. L. (2006). Modern Biology. NY, United states: Holt Rinehart & Winston.
  5. ^ Driks .Eichenberger . 2016. The Spore Coat. Microbiol Spectr 4:10.1128/microbiolspec.tbs-0023-2016. [1]
  6. ^ Popham .Bernhards . 2015. Spore Peptidoglycan. Microbiol Spectr 3:10.1128/microbiolspec.tbs-0005-2012. [2]
  7. ^ 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]
  8. ^ Driks .Eichenberger . 2016. The Spore Coat. Microbiol Spectr 4:10.1128/microbiolspec.tbs-0023-2016. [4]
  9. ^ 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]
  10. ^ 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
  11. ^ Kadner, Robert J. and Rogers, Kara. "bacteria". Encyclopedia Britannica, 22 Dec. 2024, [6]Accessed 3 January 2025.
  12. ^ 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].
  13. ^ Reece, Jane B. Campbell Biology : Jane B. Reece ... [et Al.]. 9th ed., Boston, Ma, Benjamin Cummings, 2011.
  14. ^ Simon, E. J., Dickey, J.L., Reece, J. B., & Burton, R. A. (2018).Campbell Essential Biology with Physiology (6th ed.). Newyork, United States: Pearson.
  15. ^ Peter Setlow, Spore germination, Current Opinion in Microbiology, Volume 6, Issue 6,2003, Pages 550-556, ISSN 1369-5274,[8].
  16. ^ Losos, J., Mason, K., Johnson,G., Raven, P., & Singer, S. (2016). Biology (11th ed.). New York, NY: McGraw-Hill Education.
  17. ^ The Institut Pasteur,  Botulism [9]
  18. ^ Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., & Stiling, P. (2017). Biology (4th ed.).
at No comments:
Labels: , , , , ,
Subscribe to: Posts (Atom)