Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Слизистый слой в бактерий является легко съемным (например , с помощью центрифугирования ), неорганизованное слой внеклеточного материала , который окружает клетки бактерий. В частности, он состоит в основном из экзополисахаридов , гликопротеинов и гликолипидов . [1] Таким образом, слой слизи рассматривается как подмножество гликокаликса .

Хотя слои и капсулы слизи чаще всего встречаются у бактерий, хотя и редко, эти структуры существуют и у архей . [2] Эта информация о структуре и функциях также передается этим микроорганизмам.

Структура [ править ]

Слои слизи аморфны и непостоянны по толщине, производятся в различных количествах в зависимости от типа клеток и окружающей среды. [3] Эти слои представляют собой нити, висящие вне клетки и образующие сетчатые структуры между клетками, находящиеся на расстоянии 1-4 мкм друг от друга. [4] Исследователи предположили, что клетка будет замедлять формирование слоя слизи примерно через 9 дней роста, возможно, из-за более медленной метаболической активности. [4]

Бактериальная капсула похожа, но является более жестким , чем слой слизи. Капсулы более организованы и их трудно удалить по сравнению с их аналогами из слоя слизи. [5] Другой высокоорганизованной, но отдельной структурой является S-слой . S-слои - это структуры, которые интегрируются в клеточную стенку и состоят из гликопротеинов, эти слои могут обеспечивать клеточную жесткость и защиту. [6] Поскольку слой слизи рыхлый и текучий, он не способствует повышению жесткости клетки.

Хотя биопленки могут состоять из бактерий, продуцирующих слой слизи, обычно это не их основной состав. Скорее, биопленка состоит из множества микроорганизмов, которые объединяются, чтобы сформировать связную биопленку. [7] Хотя существуют гомогенные биопленки, которые могут образовываться. Например, зубной налет, образующийся на поверхности зубов, вызван образованием биопленки, в первую очередь Streptococcus mutans, и медленным разрушением зубной эмали. [8] [9]

Сотовая связь [ править ]

Функция слоя слизи - защищать клетки бактерий от вредных воздействий окружающей среды, таких как антибиотики и обезвоживание . [1] Слой слизи позволяет бактериям прилипать к гладким поверхностям, таким как протезные имплантаты и катетеры , а также к другим гладким поверхностям, таким как чашки Петри. [10] [4] Исследователи обнаружили, что клетки прикреплялись к культуральному сосуду без дополнительных придатков, полагаясь только на внеклеточный материал.

Хотя слой слизи состоит в основном из полисахаридов, он может быть избыточным, так что во время голода клетка может полагаться на слой слизи как на дополнительное хранилище пищи, чтобы выжить. [8] Кроме того, в наземных прокариотах может образовываться слой слизи, чтобы предотвратить ненужное высыхание из-за ежегодных изменений температуры и влажности. [8]

Это может позволить бактериальные колониям , чтобы выжить химическую стерилизацию с хлором , йодом , и другими химическими веществами, в результате чего автоклавирования или промывку с кипящей водой , как только определенными методы деконтаминации .

Некоторые бактерии показали защитную реакцию на атаки иммунной системы, используя свои слизистые слои для поглощения антител. [11] Кроме того, некоторые бактерии, такие как Pseudomonas aeruginosa и Bacillus anthracis, могут создавать структуры биопленок, которые эффективны против атак фагоцитов со стороны иммунной системы хозяина. [8] Этот тип образования биопленок увеличивает их фактор вирулентности, поскольку они с большей вероятностью выживут в организме хозяина, хотя этот тип биопленки обычно связан с капсулами. [12]

Исследование [ править ]

Из-за обилия большого количества бактерий, которые увеличивают свою устойчивость к противомикробным агентам, таким как антибиотики (эти продукты подавляют рост клеток или просто убивают их), появляются новые исследования о новых лекарствах, снижающих факторы вирулентности у некоторых бактерий. Антивирулентные препараты снижают патогенные свойства бактерий, позволяя хозяину атаковать указанные бактерии, или позволяют антимикробным агентам работать. Золотистый стафилококк - это патогенные бактерии, вызывающие несколько инфекций у людей с множеством факторов вирулентности, таких как образование биопленок, определение кворума и экзотоксины, и многие другие. [13] Исследователи изучили мирицетин (Myr) как мульти-антивирулентный агент против S.areus.и как он конкретно влияет на формирование биопленки. После регулярного дозирования было обнаружено, что образование биопленок уменьшилось, и количество прикрепившихся клеток на их указанных средах уменьшилось без гибели клеток. Myr является многообещающим, когда поверхности покрыты материалом, на непокрытых поверхностях наблюдается образование толстой биопленки с большим количеством клеточной адгезии; покрытый материал показал минимальные кластеры клеток, которые были слабо сцеплены. [13]

Проблема с бетонными конструкциями заключается в повреждении, которое они получают во время погодных изменений, потому что, если бетон пористый, в нем присутствует некоторое количество воды, которое может расширять или сжимать бетон в зависимости от окружающей среды. Это повреждение делает эти структуры восприимчивыми к сульфатным атакам. Сульфатные атаки происходят, когда сульфаты в бетоне реагируют с другими солями, образованными другими источниками сульфатов, и вызывают внутреннюю эрозию бетона. Дополнительное воздействие этих ионов сульфата (SO 4 ) может быть вызвано попаданием дорожной соли на конструкцию; почвы с высоким содержанием сульфатов также являются проблемой для этих бетонных конструкций. Исследования показали, что некоторые аэробные бактерии, образующие слизь, могут помочь в ремонте и обслуживании бетонных конструкций. [14]Эти бактерии действуют как диффузионный барьер от внешних сульфатов к бетону. Исследователи обнаружили, что чем толще слой, тем эффективнее он был, наблюдая почти линейное увеличение количества лет службы, применимых к бетонной конструкции, по мере увеличения толщины слоя. Для длительного ремонта конструкции следует использовать слой шлама толщиной 60 мм, чтобы обеспечить долговечность бетонной конструкции и обеспечить надлежащую диффузию сульфат-ионов. [14]


Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Бактериальный гликокаликс - слой капсулы и слизи» . www.scienceprofonline.com . Проверено 4 февраля 2016 .
  2. ^ «7: Археи» . Биология LibreTexts . 2018-02-06 . Проверено 16 мая 2020 .
  3. ^ Сильверман, диджей; Wisseman, CL; Waddell, AD; Джонс, М. (1978). «Внешние слои Rickettsia prowazekii и Rickettsia rickettsii: возникновение слоя слизи» . Инфекция и иммунитет . 22 (1): 233–246. DOI : 10.1128 / iai.22.1.233-246.1978 . ISSN 0019-9567 . 
  4. ^ а б в Джонс, ХК; Рот, Иллинойс; Сандерс, WM (1969). «Электронно-микроскопическое исследование слоя слизи» . Журнал бактериологии . 99 (1): 316–325. DOI : 10.1128 / jb.99.1.316-325.1969 . ISSN 0021-9193 . 
  5. ↑ Park YD, Williamson PR (декабрь 2015 г.). «Маскировка патогена: эволюционные стратегии грибов и их бактериальных аналогов» . Журнал грибов . 1 (3): 397–421. DOI : 10,3390 / jof1030397 . PMC 5753132 . PMID 29376918 .  
  6. ^ «6: Бактерии - поверхностные структуры» . Биология LibreTexts . 2018-02-06 . Проверено 15 мая 2020 .
  7. ^ Каннан, Марикани; Раджаратхинам, Каниаппан; Венкатесан, Шринивасан; Диба, Баскаран; Манирадж, Айян (01.01.2017), Фицай, Антон; Грумезеску, Александру Михай (ред.), «Глава 19 - Наночастицы йодида серебра как антибиотикопленочный агент - тематическое исследование грамотрицательных бактерий, образующих биопленку» , Наноструктуры для антимикробной терапии , микро- и нанотехнологии, Elsevier, стр. 435– 456, DOI : 10.1016 / b978-0-323-46152-8.00019-6 , ISBN 978-0-323-46152-8, получено 06.05.2020
  8. ^ a b c d "Структура и функции бактериальных клеток" . textbookofbacteriology.net . Проверено 16 мая 2020 .
  9. ^ Солтон, Милтон RJ; Ким, Кван-Шин (1996), Барон, Самуэль (редактор), «Структура» , Медицинская микробиология (4-е изд.), Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне, ISBN 978-0-9631172-1-2, PMID  21413343 , получено 16 мая 2020 г.
  10. ^ "Микробный мир :: Взгляд на все мелочи" . www.microbiologytext.com . Архивировано из оригинала 9 марта 2016 года . Проверено 4 февраля 2016 .
  11. ^ Mates, A .; Занд, П. (август 1974 г.). «Специфика защитного ответа, вызванного слоем слизи Pseudomonas aeruginosa» . Журнал гигиены . 73 (1): 75–84. DOI : 10.1017 / S002217240002386X . ISSN 0022-1724 . PMC 2130552 . PMID 4213979 .   
  12. Перейти ↑ Moon, Myung-Sang (апрель 2019). «Основные основные бактериологии в управлении мышечно-суставно-скелетной инфекцией: анатомия бактерий, их поведение, фагоцитарная активность хозяина, иммунная система, питание и антибиотики» . Азиатский журнал позвоночника . 13 (2): 343–356. DOI : 10,31616 / asj.2017.0239 . ISSN 1976-1902 . PMC 6454276 . PMID 30669823 .   
  13. ^ a b Сильва, LN; Да Хора, GCA; Соареш, TA; Bojer, MS; Ingmer, H .; Маседо, AJ; Трентин, DS (2017-06-06). «Мирицетин защищает Galleria mellonella от инфекции Staphylococcus aureus и подавляет множество факторов вирулентности» . Научные отчеты . 7 (1): 2823. DOI : 10.1038 / s41598-017-02712-1 . ISSN 2045-2322 . PMC 5460262 . PMID 28588273 .   
  14. ^ a b Ян, Кын-Хёк; Лим, Хи-Сеоб; Квон, Сын-Джун (26 марта 2020 г.). «Эффективная технология покрытия био-слизью для бетонных поверхностей при сульфатной атаке» . Материалы . 13 (7): 1512. DOI : 10,3390 / ma13071512 . ISSN 1996-1944 . PMC 7178037 . PMID 32224898 .