Ključna razlika između senzora kvoruma i gašenja kvoruma je u tome što je senzor kvoruma mehanizam regulacije ekspresije gena koji bakterije koriste za međusobnu komunikaciju i osjet gustoće stanične populacije, dok je gašenje kvoruma mehanizam bakterija koji djeluje protiv senzor kvoruma i zaustavlja ekspresiju gena virulencije.
Bakterije koriste različite mehanizme za međusobnu komunikaciju. Ovi komunikacijski mehanizmi pomažu im da osjete gustoću naseljenosti i reguliraju mnoge svoje fiziološke procese. Osjećaj kvoruma jedan je od takvih mehanizama koji bakterije intenzivno koriste. Osjećaj kvoruma ne samo da olakšava komunikaciju i otkrivanje gustoće populacije, već također igra veliku ulogu u održavanju patogenosti bakterija prema drugim domaćinima kao što su ljudi. Međutim, mehanizmi za otkrivanje kvoruma problematični su u kontroli bakterijskih infekcija. Kao rješenje može se koristiti gašenje kvoruma. Gušenje kvoruma ometa kvorumski senzor bakterija i isključuje ekspresiju patogenih gena.
Što je Quorum Sensing?
Quorum sensing mehanizam je regulacije gena koji koriste bakterije. Oni koriste ovaj mehanizam za komunikaciju s bakterijskim stanicama i osjećaj vlastite gustoće naseljenosti. Oni proizvode i izlučuju male molekule poznate kao autoinduktori kako bi osjetili gustoću naseljenosti. Ovom metodom reguliraju ekspresiju gena virulencije. Štoviše, autoinduktori su male difuzibilne signalne molekule, uglavnom N-acil-homoserin laktoni (AHL). Oni pokreću ekspresiju gena virulencije.
Slika 01: Očitavanje kvoruma
Osjetljivost kvoruma važna je za mnoge fiziološke aktivnosti bakterija. Molekule osjetljive na kvorum induciraju procese kao što su simbioza, virulencija, kompetencija, konjugacija, proizvodnja antibiotika, pokretljivost, sporulacija, fiksacija dušika i stvaranje biofilma, itd.
Nadalje, kvorum sensing je čest i kod gram-negativnih i kod gram-pozitivnih bakterija. Međutim, oni izlučuju različite molekule kao autoinduktore. Gram-negativne bakterije posreduju u osjetilu kvoruma putem aciliranih homoserin laktona, dok gram-pozitivne bakterije u tome posreduju putem procesiranih oligo-peptida.
Što je Quorum Quenching?
Gušenje kvoruma je prirodni mehanizam bakterija koji djeluje protiv mehanizma osjetila kvoruma bakterija. Kada senzor kvoruma pomaže bakterijama da izraze gene virulencije, gašenje kvoruma to inhibira. Stoga je gašenje kvoruma mehanizam koji isključuje ekspresiju gena virulencije u patogenim bakterijama. U gašenju kvoruma, bakterije proizvode enzime i kemijske inhibitore za degradaciju molekula koje osjećaju kvorum. Nakon razgradnje autoinduktora, bakterije gube sposobnost osjetila kvoruma. Stoga, gašenje kvoruma remeti sposobnost patogena da osjeti gustoću svojih stanica i onemogućuje ili umanjuje sposobnost pokretanja virulentne ekspresije.
Slika 02: Gašenje kvoruma
Gušenje kvoruma zaustavlja otkrivanje kvoruma na nekoliko metoda. Inaktivira signalne enzime ili uvodi molekule koje oponašaju signalne molekule i blokira njihove receptore. Nadalje, enzimi za gašenje degradiraju signalne molekule ili modificiraju signale senzora kvoruma.
Budući da je gašenje kvoruma prirodni mehanizam, može se razviti kao pristup prevenciji mikrobnih bolesti. Bakterijska komunikacija važan je aspekt bakterijskih infekcija. Stoga će gašenje kvoruma biti obećavajuće rješenje za ometanje bakterijske komunikacije, čime se sprječavaju bakterijske bolesti. Stoga se gašenje kvoruma može jednostavno definirati kao oblik antivirulencije.
Koje su sličnosti između otkrivanja kvoruma i gašenja kvoruma?
- Oba ova mehanizma vidljiva su uglavnom kod bakterija.
- Oni su također prirodni mehanizmi koji se javljaju u bakterijama.
- Štoviše, oba procesa proizvode enzime, kemikalije itd. za posredovanje u procesima.
Koja je razlika između otkrivanja kvoruma i gašenja kvoruma?
Osjećaj kvoruma proces je koji bakterije koriste za međusobnu komunikaciju i osjet gustoće svoje populacije. Nasuprot tome, gašenje kvoruma je proces koji bakterije koriste za prekid detekcije kvoruma. Dakle, ovo je ključna razlika između detekcije kvoruma i gašenja kvoruma.
Štoviše, još jedna značajna razlika između senzora kvoruma i gašenja kvoruma je ta što bakterije luče autoinduktore ili signale senzora kvoruma u senzoru kvoruma, dok bakterije proizvode enzime i inhibitore senzora kvoruma u gašenju kvoruma.
Donja infografika pruža više usporedbi s obzirom na razliku između detekcije kvoruma i gašenja kvoruma.
Sažetak – Osjećaj kvoruma u odnosu na gašenje kvoruma
Osjećaj kvoruma i gašenje kvoruma dva su prirodna mehanizma koja se odvijaju u bakterijama. Osjećaj kvoruma olakšava komunikaciju između bakterija i otkrivanje gustoće njihove populacije. Javlja se putem malih molekula koje se nazivaju autoinduktori. To je važan proces za bakterije budući da pomaže u simbiozi, virulenciji, kompetenciji, konjugaciji, proizvodnji antibiotika, pokretljivosti, sporulaciji, fiksaciji dušika i formiranju biofilma itd. U međuvremenu, gašenje kvoruma djeluje protiv detekcije kvoruma. Ometa senzor kvoruma i isključuje ekspresiju gena virulencije. Dakle, to je mehanizam protiv virulencije. Dakle, ovo je sažetak razlike između detekcije kvoruma i gašenja kvoruma.
